TIM定时器

视频选集（13/50）[6-1] TIM定时中断

1. TIM简介

• 定时触发中断：定时器可以对输入的时钟进行计数，并在计数值达到设定值时触发中断
• 16位计数器、预分频器、自动重装寄存器的时基单元，在72MHz计数时钟下可以实现最大59.65s的定时
• 不仅具备基本的定时中断功能，而且还包含内外时钟源选择、输入捕获、输出比较、编码器接口、主从触发模式等多种功能
• 根据复杂度和应用场景分为了高级定时器、通用定时器、基本定时器三种类型

2. 定时器类型

STM32F103C8T6定时器资源：TIM1、TIM2、TIM3、TIM4

注.定时器功能向下兼容

类型	编号	总线	功能
高级定时器	TIM1、TIM8	APB2	拥有通用定时器全部功能，并额外具有重复计数器、死区生成、互补输出、刹车输入等功能
通用定时器	TIM2、TIM3、TIM4、TIM5	APB1	拥有基本定时器全部功能，并额外具有内外时钟源选择、输入捕获、输出比较、编码器接口、主从触发模式等功能
基本定时器	TIM6、TIM7	APB1	拥有定时中断、主模式触发DAC的功能

3. 基本定时器架构

注.基本定时器只能选择内部时钟CK_INT（来源为RCC_TIMxCLK，其频率值一般为系统的主频72MHz）

• 实际分频系数=预分频器的值+1

  如，预分频器内值为2，实际分频系数为3，输出频率=输入频率/3

• 预分频器为16位，存储值最大为65535，即实际分频系数最大为65536

• 计数器：对预分频后的计数时钟进行计数，每发生一次上升沿，计数值加一。16位，最大计数65535，超过最大值则重新从0开始计数

• 自动重装寄存器：16位。存储写入的计数目标。

• 当计数器中的计数值等于自动重装寄存器中的目标值时，计时时间到，自动重装寄存器产生一个中断信号，将计数器清零。计数器自动开始下一次的计数计时

  • 该中断为“更新中断”，通往NVIC，当NVIC中的定时器通道配置好时，“更新中断”能够得到CPU的响应；
  • 对应事件为“更新事件”，“更新事件”不会触发中断，但可以触发内部其他电路的工作

  

4. 通用定时器架构

• 计数模式；向上计数模式，向下计数模式，中央对齐模式
• ETR：外部时钟模式2
• TRGI：外部时钟模式1。其输入可以是ETR引脚、其他定时器、CH1引脚的边沿、CH1引脚和CH2引脚

注.电路图中某模块下的阴影意味着该寄存器有一个相应的影子寄存器。影子寄存器的目的是：让存储值的变化和更新事件同步发生，防止计数周期内的更改导致错误

5. 预分频器时序

• 计数器计数频率：CK_CNT = CK_PSC / (PSC + 1)

• 预分频寄存器实际上有两个：一个进行读写，另一个（影子寄存器）起实际作用。

  在某时刻，预分频值由0改为1，时钟的分频系数并不会立刻改变。等到本计数周期结束、更新事件产生后，预分频寄存器的值被传送到缓冲寄存器中，更改生效

6. 计数器时序

• 更新中断标志位UIF：置1后申请中断。中断响应后，需要在中断程序中手动清零

• 计数器溢出频率：CK_CNT_OV = CK_CNT / (ARR + 1) = CK_PSC / (PSC + 1) / (ARR + 1)

  注.ARR为重装值（溢出时间/计数值）

6.1 计数器无预装时序

6.2 计数器有预装时序

7. RCC时钟树

：用于产生和配置时钟、将配置好的时钟发送到各个外设的系统

• 两个8MHz的高速晶振用来提供系统时钟。外部的石英振荡器比内部的RC振荡器更加稳定