前言

本系列文章统一围绕STM32F103C8T6最小系统开发板进行记录，如涉及其他开发板将会特别说明。

基本概念

• 主要功能
  • 嵌入式领域中广泛应用, 主要通过计时、计数的方式，周期性执行某件工作，如检测、响应、控制等。
  • 应用场合：输入捕获、输出波形、计时等。
• 类型
  • 硬件定时器
    • 由硬件资源决定，其精度主要由硬件时钟决定
    • 单个硬件定时器可以扩充出多个软件定时器
  • 软件定时器：由软件实现 – 循环延时
• 工作原理：本质上是一个计数器，当计数器计满溢出时，代表着一次事件，即完成一次计时。

STM32F1x定时器

• 8个Timer定时器+1个系统嘀嗒定时器(SysTick)+2个看门狗定时器

• Timer定时器

  • 基本定时器：2个，TIM6/7
    • 16位（计数器分辨率），只能向上计数，只能定时，没有外部IO
  • 通用定时器：4个，Timer2/3/4/5
    • 16位，可向上/下计数，可以定时、输出比较、输入捕捉
    • 每个定时器有4个外部IO
  • 高级定时器：2个，TIM1/8
    • 16 位，可向上/下计数的定时器，可定时、输出比较、输入捕捉，还有三相电机互补输出信号，
    • 每个定时器有8个外部IO

• SysTick定时器

  • ARM Cortex-M3 内核的处理器内部包含了一个 SysTick 定时器，它是一个24 位的倒计数定时器。
  • 时钟来源为处理器时钟或外部时钟。
  • 考虑到MCU的资源有限，通常延时功能通过systick定时器来实现，而通用定时器更多地用于输入捕获、PWM输出等功能。

• 看门狗定时器

  • 用于检测程序是否运行正常，当计时超过某个设定的数值时，将会判断程序异常，并强制复位。

时基单元

• 作用：计数，可向上计数、向下计数或者向上向下双向计数。
• 组成
  • 计数器寄存器(TIMx_CNT)
  • 预分频器寄存器 (TIMx_PSC)
  • 自动装载寄存器 (TIMx_ARR)
• 计数模式

  • 向上计数模式（0—ARR）。

    • 计数器从0计数到自动加载值（自动装载寄存器中的值）。
    • 重新从0开始计数并产生一个计数器溢出事件。

  • 向下计数模式（ARR—0）

    • 计数器从自动加载值（自动装载寄存器中的值）到0。
    • 从自动加载值重新开始并且产生一个计数器向下溢出事件。

  • 中央对齐模式（向上向下计数）（0—(ARR-1)—ARR—1）

    • 计数器从0开始计数到自动加载值，产生一个计数器溢出事件，然后向下计数到1并且产生一个计数器下溢事件，然后再从0开始重新计数。

定时器时钟源

SYSCLK = 72MHz
AHB = 72MHz
APB1 = AHP / 2 = 36MHz，APB1的分频系数为2
所以通用定时器的时钟为APB1 * 2 = 72MHz

定时器时钟源

定时器计时原理

定时器时钟源每tick一次，预分频器计数器值+1，直到达到预分频器的设定值，然后再tick一次后计数器归零，同时，CNT计数器值+1。

定时器计时原理

• 预分频器计一个数的时间为：
• 定时器溢出时间则为：
• 根据定时器时钟频率，选择合适的psc和arr数值进行定时器时间设置：
  如TIM_CLK = 72MHz，设置psc = 1，arr = 35999，则溢出时间为1ms。