STM32学习笔记 & 通用定时器TIM3~TIM5 13

通用定时器TIM3~TIM5

TIM3~TIM5简介

通用定时器是一个通过可编程预分频器驱动的16位自动装载计数器构成。

它适用于多种场合，包括测量输入信号的脉冲长度(输入捕获)或者产生输出波形(输出比较和PWM)。

使用定时器预分频器和RCC时钟控制器预分频器，脉冲长度和波形周期可以在几个微秒到几个毫秒间调整。

每个定时器都是完全独立的，没有互相共享任何资源。它们可以一起同步操作

TIM3~TIM5主要功能

通用TIMx (TIM2、TIM3、TIM4和TIM5)定时器功能包括：

● 16位向上、向下、中心对齐自动装载计数器

● 16位可编程(可以实时修改)预分频器，计数器时钟频率的分频系数为1～65536之间的任意数值

● 4个独立通道：

─ 输入捕获

─ 输出比较

─ PWM生成(边缘或中间对齐模式)

─ 单脉冲模式输出

● 使用外部信号控制定时器和定时器互连的同步电路

● 如下事件发生时产生中断/DMA：

─ 更新：计数器向上溢出/向下溢出，计数器初始化(通过软件或者内部/外部触发)

─ 触发事件(计数器启动、停止、初始化或者由内部/外部触发计数)

─ 输入捕获

─ 输出比较

● 支持针对定位的增量(正交)编码器和霍尔传感器电路

● 触发输入作为外部时钟或者按周期的电流管理

通用定时器框图

 通用定时器时钟源选择

计数器时钟可由下列时钟源提供：

● 内部时钟(CK_INT)

● 外部时钟模式1：外部输入脚(TIx)

● 外部时钟模式2：外部触发输入(ETR)

● 内部触发输入(ITRx)：使用一个定时器作为另一个定时器的预分频器，如可以配置一个定时

器Timer1而作为另一个定时器Timer2的预分频器

内部时钟源(CK_INT)

计数器的时钟由内部时钟(CK_INT)提供，从模式控制器(TIMx_SMCR寄存器的SMS=000)

外部时钟模式1

当TIMx_SMCR寄存器的SMS=111时，此模式被选中。计数器可以在选定输入端的每个上升沿或下降沿计数

外部时钟连接框图

外部时钟模式1通过TRGI通道输入，时钟模式通过TIMx_SMCR从模式寄存器进行配置

TRGI输入源通过TIMx_SMCR的TS位进行选择

 TIMx ITRx内部触发连接

 当TRGI选中的输入源产生上升沿，计数器计数一次，且TIF标志被置1，软件进行清除

如果DMA/中断使能寄存器(TIMx_DIER)，TDE：允许触发DMA请求，TIE：触发中断使能，使能将产生DMA请求和触发中断

CUBE_MX 配置

外部时钟模式2

选定此模式的方法为：令TIMx_SMCR寄存器中的ECE=1计数器能够在外部触发ETR引脚的每一个上升沿或下降沿计数

外部触发输入的框图

外部时钟模式2通过ETRF通道输入，时钟模式通过TIMx_SMCR从模式寄存器进行配置

CUBE_MX 配置

编码器模式

选定此模式的方法为：令TIMx_SMCR寄存器中的SMS=1,2,3

 CUBE_MX 配置

 

 

 计数方向与编码器信号的关系

编码器模式1

根据TI1FP1（CH1）的电平，计数器在TI2FP2（CH2）的边沿向上/下计数（输入通道配置检测边沿）

TI2FP2（CH2）上升沿时，TI1FP1（CH1）电平为低，则向下计数，TI1FP1（CH1）电平为高，则向上计数

Note ：此模式下计数器(TIMx_CNT)加2，PSC不分频

编码器模式2

根据TI2FP2（CH2）的电平，计数器在TI1FP1（CH1）的边沿向上/下计数（输入通道配置检测边沿）

TI1FP1（CH1）上升沿时，TI2FP2（CH2）电平为低，则向上计数，TI2FP2（CH2）电平为高，则向下计数

Note ：此模式下计数器(TIMx_CNT)加2，PSC不分频

编码器模式3

2个通道各自的上升沿都检测对向通道的电平进行计数，参考上表对于计数逻辑

Note ：此模式下计数器(TIMx_CNT)加4，PSC不分频

定时器主模式TRGO输出

控制寄存器 2(TIMx_CR2)的MMS位配置主模式

 主模式让定时器产生TRGO脉冲信号控制ADC/DAC触发转换和其他配置为从模式的定时器

 

定时器从模式TRGI输入

从模式控制寄存器(TIMx_SMCR)的SMS位配置从模式

 从模式让定时器接收TRGI脉冲输入信号，用于复位，门控，触发等模式，还可以选择外部时钟模式1接收TRGI脉冲驱动计数器计数

Note ：选择从模式时，先对TS位进行触发输入源选择

输入捕获模式

在输入捕获模式下，当检测到ICx信号上相应的边沿后，计数器的当前值被锁存到捕获/比较寄存器(TIMx_CCRx)中

当捕获事件发生时，相应的CCxIF标志(TIMx_SR寄存器)被置’1’，如果使能了中断或者DMA操作，则将产生中断或者DMA操作

PWM输入模式

● 两个ICx信号被映射至同一个TIx输入

● 这2个ICx信号为边沿有效，但是极性相反

● 其中一个TIxFP信号被作为触发输入信号，而从模式控制器被配置成复位模式

PWM输入模式时序

 CUBE_MX 配置

PWM信号从一个通道输入，内部把2个通道连接在一起，输入到一个捕获数据寄存器

Note ：由于只有TI1FP1和TI2FP2连到了从模式控制器，所以PWM输入模式只能使用TIMx_CH1/TIMx_CH2信号

输出比较模式

当计数器与捕获/比较寄存器的得值进行比较，产生OCxREF输出

输出模式表