stm32学习笔记：TIM-定时中断和外部时钟

定时器四部分讲解内容，本文是第一部分

?????TIM简介

基本定时器?

时基单元：预分频器、计数器、自动重装载寄存器

预分频器之前，连接的就是基准计数时钟的输入，由于基本定时器只能选择内部时钟，所以可以认为这根线直接到输入端这里，也就是内部时钟CK_INT，内部时钟来源是RCC_TIMxCLK，频率值一般都是系统的主频72MHZ。

如果预分频器写1，那就是2分频，输出频率=输入频率/2=36MHZ
如果预分频器写2，那就是3分频，输出频率=输入频率/3=24MHZ

预分频器的值和实际的分频系数相差1，即实际分频系数=预分频器的值+1，这个预分频器的值是16位，所以最大值可以写65535，也就是65536分频。预分频器就是对输入的基准频率提前进行一个分频的操作。

计数时钟每来一个上升沿，计数器的值就加1，计数器是16位，所以里面的值可以从0一直加到65535.如果再加的话，计数器就会回到0重新开始。所以计数器的值在计时过程中会不断自增运行，当自增运行到目标值时，产生中断，那就完成了定时的任务。

自动重装载寄存器：存储目标值的寄存器。在运行的过程中，计数值不断自增，自动重装值是固定的目标，当计数值等于自动重装值时，也就是计时时间到了。那他会产生一个中断信号，并且清零计数器。计数器自动开始下一次的计数计时。

UI折线箭头代表这里会产生中断信号，像这种计数值等于自动重装值产生的中断，称为更新中断，这个更新中断之后，就会通往NVIC，我们再配置好NVIC的定时器通道，那么定时器的更新中断就能够得到CPU的响应。

U向下箭头表示更新事件，更新事件不会触发中断，但可以触发内部其他电路的工作。

主从触发?

它能让内部的硬件在不受程序的控制下实现自动运行。主模式触发作用：
在我们使用DAC时，可能会用DAC输出一段波形，那就需要每隔一段时间来触发一次DAC，让它输出下一个电压点。正常思路，先设置一个定时器产生中断，每隔一段时间在中断程序中调用代码手动触发一次DAC转换，然后DAC输出，缺点：这样会使主程序处于频繁被中断的状态，这回影响主程序的运行和其他中断的响应。

所以定时器就设计了一个主模式，使用主模式可以把这个定时器的更新事件映射到这个触发输出TRGO（trigger out）的位置，然后TRGO直接接到DAC的触发转换引脚上。这样，定时器的更新就不需要再通过触发中断来触发DAC转换。无需软件参与，实现硬件自动化。

通用定时器

通用定时器和高级定时器支持3种计数模式，向上计数、向下计数和中央对齐这三种模式。

?

右边：输出比较电路，总共有4个通道，可以用于输出PWM波形，驱动电机

左边：输入捕获电路，总共四个通道，可以用于测量输入方波的频率、占空比等

中间寄存器：捕获/比较寄存器，是输入捕获和输出比较电路公用的，因为输入捕获和输出比较不能同时使用，因此寄存器机器引脚是公用的。

?对于基本定时器而言，定时只能选择内部时钟，也就是系统频率72MHZ，
对于通用定时器而言，定时还可以选择外部时钟，第一个外部时钟来自TIMx_ETR引脚的外部时钟

TIMx_ETR是一个定时器的输入端口，可以用来接收外部的时钟信号。在其引脚接上一个外部方波时钟。然后配置一下内部的极性选择、边沿检测和预分频器电路，再配置输入滤波电路，这些电路可以对外部时钟进行一定的整型，因为外部引脚时钟，难免有毛刺，这些电路可对输入的波形进行滤波。?

外部时钟模式1的输入可以是ETR引脚，其他定时器，CH1引脚的边沿、CH1引脚和CH2引脚。

一般情况下，外部时钟通过ETR引脚即可
对于时钟输入而言，最常用的还是内部的72MHZ的时钟，如果要使用外部时钟，首选ETR引脚外部时钟模式2的输入。，这一路最简单最直接?

定时器的编码器接口，可以读取正交编码器的输出波形?

高级定时器?

通用定时器与高级定时器的区别?:

第一个：申请中断的地方，增加了一个重复次数计数器，有了这个计数器之后，就可以实现每隔几个计数周期，才发生一次更新事件和更新中断。原来的结构是每个计数周期完成后都会发生更新。相当于对输出的更新信号又做了一次分频。

以下是高级定时器对输出比较模块的升级

DTG是死区生成电路，右边的输出引脚由原来的一个变为两个互补的输出，可以输出一对互补的PWM波。为了驱动三相无刷电机

刹车输入：给电机驱动提供安全保障，如果外部引脚BKIN产生了刹车信号，或者内部时钟失效，产生了故障，那么控制电路就会自动切断电机的输出，防止以外的发生。

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定时中断基本结构图

定时中断和内外时钟源选择
运行控制：就是控制寄存器的一些位，比如启动停止、向上或向下计数等，操作这些寄存器，就能控制时基单元的运行。

左边：为时基单元提供时钟的部分.

第一个定时中断使用RCC的内部时钟

第二个定时器外部时钟就是用外部时钟模式2

右边：计时时间到，产生更新中断后信号的去向（如果高级定时器，还会有一个重复计数器）
中断信号会先在状态寄存器里置一个中断标志位，这个标志位会通过中断输出控制，到NVIC申请中断。中断输出控制就是一个中断输出的允许位，如果需要某个中断，就记得允许一下。

时序?

RCC时钟树

RCC时钟树是stm32用来产生和配置时钟，并且把配置好的时钟发送到各个外设的系统，时钟是所有外设运行的基础，所以时钟是最先需要配置的东西。

代码部分?

程序现象

1、使用定时中断的功能，定时器使用内部时钟定了1秒的时间，每隔1秒申请一下中断，然后在中断函数里执行Num++，最后在OLED上显示Num

2、定时器外部时钟，使用外部时钟驱动定时器，在定时器指定的外部引脚上，输入一个方波信号，来提供定时器计数的时钟，目前用对射式红外传感器来手动模拟一个外部时钟，用挡光片一次遮挡、移开、遮挡、移开提供一个方波。OLED上的CNT就是定时器中计数器的值，每遮挡移开一次，计数器加1，然后计数器计到9后自动清零。同时申请中断，执行Num++。

定时中断?

步骤
第一步：RCC开启时钟，定时器的基准时钟和整个外设的工作时钟就都会同时打开

第二步: 选择时基单元的时钟源，对于定时中断，我们选择内部时钟源

第三步：配置时基单元，包括预分频器、自动重装器、计数模式等等

第四步：配置输出中断控制，允许更新中断输出到NVIC

第五步：配置NVIC，在NVIC中打开定时器中断的通道，并分配一个优先级

第六步：运行控制

第七步：使能计数器

?Timer.h

#ifndef __TIMER_H
#define __TIMER_H

void Timer_Init(void);

#endif /*__TIMER_H*/

?外部时钟

Timer.h

#ifndef __TIMER_H
#define __TIMER_H

void Timer_Init(void);
uint16_t Timer_GetCounter(void);  //获取计数值

#endif /*__TIMER_H*/