16、定时器（2）

4 通用定时器

4.1 通用定时器特性

1、16位递增、递减、中心对齐计数器（计数值0 ~ 65535）

2、16位预分频器（分频系数：1 ~ 65536）

3、可用于触发DAC、ADC

4、在更新事件、触发事件、输入捕获、输出比较时会产生中断/DMA请求

5、4个独立通道用于：输入捕获、输出比较、输出PWM、单脉冲模式

6、使用外部信号控制可实现多定时器互连的同步电路

7、支持编码器和霍尔传感器

4.2 时钟源选择

计数器时钟源	设置方法	描述
内部时钟CK_INT	TIMx_CMCR寄存器SMS位设置000	使用APB1总线内部时钟，常用
外部时钟模式（引脚）	TIMx_CMCR寄存器SMS位设置111	使用定时器输入通道TI1或TI2引脚的外部信号
外部时钟模式（触发）	TIMx_CMCR寄存器ECE位设置1	使用外部触发输入ETR引脚的信号
内部触发输入	复杂	使用另一个定时器的输出作为时钟源

4.3 通用定时器寄存器

寄存器	位	作用
CR1	0	0：关闭计数器 1：使能计数器
	1	0：允许产生更新事件 1：禁止更新事件
	2	0：多条件下可产生中断/DMA请求 1：仅计数器可产生
	3	0：循环模式 1：计数器在下次更新后停止
	4	0：向上 1：向下
	5 ~ 6	00：边沿对齐 01：中央对齐，仅下沿中断 10：中央对齐，仅上沿中断 11：中央对齐，上下沿中断
	8 ~ 9	00：不分频 01：二分频 11：四分频
SMCR	0 ~ 2	选择定时器从模式
	14	使能外部时钟模式2
	15	选择外部触发极性

5 通用定时器输出PWM

5.1 捕获/比较寄存器CCRx

捕获/比较寄存器（CCRx）是通用定时器中每个通道所对应的16位寄存器，其主要拥有输入捕获输出比较两种工作模式。

1、输出比较模式：和定时器当前值比较，以进行PWM生成

2、输入捕获模式：记录定时器当前值，可以测量脉宽和频率

5.2 PWM输出原理

假设在递增计数模式时，CNT与CRRx值进行比较，当CNT＜CRRx，输出低电平，反之输出高电平。因此PWM波的周期或频率由ARR决定，OWM波占空比由CRRx决定。

5.3 PWM模式

PWM模式1：

递增：CNT＜CCRx，输出有效电平；CNT≥CCRx，输出无效电平

递减：CNT＞CCRx，输出无效电平；CNT≤CCRx，输出有效电平

PWM模式2：

递增：CNT＜CCRx，输出无效电平；CNT≥CCRx，输出有效电平

递减：CNT＞CCRx，输出无效电平；CNT≤CCRx，输出有效电平

5.4 PWM输出配置步骤

1、配置定时器基础参数：HAL_TIM_PWM_Init()

2、PWM MSP初始化：HAL_TIM_PWM_MspInit()

3、配置PWM模式、比较值：HAL_TIM_PWM_ConfigChannel()

4、使能输出并启动计数器：HAL_TIM_PWM_Start()

5、修改比较值以控制占空比（可选）：__HAL_TIM_SET_COMPARE()

6、使能通道预装载（可选）：__HAL_TIM_ENABLE_OCxPRELOAD()

5.5 PWM输出初始化结构体

PWM初始化配置由两个结构体完成，一个负责定时器的基础配置：TIM_HandleTypeDef，一个负责PWM输出参数配置：TIM_OC_InitTypeDef

其中TIM_HanldeTypeDef的关键成员如下

Instance：指向要使用的定时器

Prescaler：预分频器

CounterMode：计数方向

Period：决定自动重装载值ARR

ClockDivision：决定时钟分频系数

TIM_OC_InitTypeDef的关键成员如下

成员	功能描述	可选值
OCMode	PWM模式选择	模式1：TIM_OCMODE_PWM1 模式2：TIM_OCMODE_PWM2
Pulse	CCR值，决定占空比	0 ~ 65535
OCPolarity	输出通道有效电平极性	高电平：TIM_OCPOLARITY_HIGH 低电平：TIM_OCPOLARITY_LOW
OCNPolarity	互补通道有效电平极性	高电平：TIM_OCNPOLARITY_HIGH 低电平：TIM_OCNPOLARITY_LOW
OCFastMode	输出快速模式使能	使能：TIM_OCFASTMODE_ENABLE 失能：TIM_OCFASTMODE_DISABLE
OCIdleState	主通道空闲电平状态	高电平：TIM_OCIDLESTATE_SET 低电平：TIM_OCIDLESTATE_RESET
OCNIdleState	互补通道空闲电平状态	高电平：TIM_OCIDLESTATE_SET 低电平：TIM_OCIDLESTATE_RESET