定时器

时基单元

主要前三个

• PSC-Prescaler-预分频器
• CNT-Counter-计数器
• ARR-Auto Reload Register-自动重装寄存器
• RCR-Repetition Counter Register-重复计数器（高级定时器才有）

时钟来源

PSC 预分频器寄存器

作用:对输入的时钟频率 f_clk进行分频，降低计数器的计数速度，以适配更长的时间周期
分频系数:PSC+1 取值范围为[0,65535]

CNT 计数器寄存器

作用：时基单元的"心脏"。根据分频后的时钟频率不断自增（或自减），当前计数值就存放在这里
计数方向：向上，向下，中央对齐（先向上后向下）

ARR 自动重装载寄存器

作用：定义了计数的"终点"。在向上计数模式下，当 CNT 的值等于 ARR 的值时，就会发生一次溢出。
系数：定时周期=ARR+1(上/下计数)

工作流程 以向上计数模式为例）

1. 初始化：CNT = 0。
2. 计数：每来一个经过 PSC 分频后的时钟脉冲，CNT 的值就加 1。
3. 比较与匹配：硬件不断将 CNT 的当前值与 ARR 中预设的目标值进行比较。
4. 溢出事件：当 CNT == ARR 时，产生"更新事件"（Update Event）。
5. 自动重装：CNT 瞬间被清零（或重装为初始值），并重新开始新一轮计数。

RCR 重复计数器寄存器

特殊性：它只存在于高级定时器（如 TIM1、TIM8）中，通用定时器和基本定时器没有这个寄存器
作用：RCR 用于定义在产生更新事件（Update Event, UEV）之前需要经历多少次计数器溢出

• 如果没有 RCR（或 RCR = 0）：每次计数器溢出（上溢或下溢）都会立即产生一个更新事件
• 如果设置了 RCR = N：计数器需要溢出 N+1 次后，才会产生一次更新事件
  系数：RCR+1 取值范围为[0,255]
  工作原理
• 每次计数器溢出时，RCR 的值会递减 1。
• 当 RCR 递减到 0 时，产生更新事件，同时 RCR 被重新加载为预设值（即重复计数周期结束）
• 更新事件可以触发中断、DMA 请求，或者影响 PWM 波形的占空比/周期更新时机。

定时时间公式

T_overflow = (ARR + 1) * (PSC + 1) / TIMx_CLK
PSC：预分频器，降低输入时钟频率
ARR：自动重载值，决定计数周期
TIMx_CLK：定时器输入时钟（通常为系统时钟，如72MHz）

补充

1. 只有高级定时器才有RCR
2. PSC 和 ARR 存在影子寄存器

寄存器预加载=缓冲机制

为什么要使用预加载
情况一:在定时器运行的过程中突然改变ARR

• 如果CNT计数的值大于ARR,只有等到计数到62235才会溢出清零
  

情况二:使能ARR寄存器的预加载

• 预分频寄存器会等到CNT计数与ARR相同,重新从0开始计数时,才会把新预分频值设置给影子寄存器
• 简而言之:设置的新预分频值需要等到下一个计数周期生效
  

• 实线表示强制使能
• 虚线表示默认关闭，可以手动开关(ARR的影子寄存器可手动开关)