6-1TIM定时中断

TIM简介

•TIM（Timer）定时器
•定时器可以对输入的时钟进行计数，并在计数值达到设定值时触发中断
•16位计数器、预分频器、自动重装寄存器的时基单元，在72MHz计数时钟下可以实现最大59.65s的定时
•不仅具备基本的定时中断功能，而且还包含内外时钟源选择、输入捕获、输出比较、编码器接口、主从触发模式等多种功能
•根据复杂度和应用场景分为了高级定时器、通用定时器、基本定时器三种类型

定时器类型

类型	编号	总线	功能
高级定时器	TIM1、TIM8	APB2	拥有通用定时器全部功能，并额外具有重复计数器、死区生成、互补输出、刹车输入等功能
通用定时器	TIM2、TIM3、TIM4、TIM5	APB1	拥有基本定时器全部功能，并额外具有内外时钟源选择、输入捕获、输出比较、编码器接口、主从触发模式等功能
基本定时器	TIM6、TIM7	APB1	拥有定时中断、主模式触发DAC的功能

•STM32F103C8T6定时器资源：TIM1、TIM2、TIM3、TIM4
不同的型号，定时器的数量一般是不同的。操作一个外设之前，要查询是否有这个外设。

基本定时器

预分频器、自动重装载寄存器、CNT计数器共同构成了基本的计数计时单元，这块电路叫时基单元。
预分频器之前，连接的是基准计数时钟的输入，来到控制器。
由于基本定时器只能选择内部时钟，所以可以认为直接连到内部时钟CK_INT，内部时钟来自RCC的TIMxCLK，这里的频率值一般是系统的主频72MHz。
因此通向时基单元的计数基准频率为72MHz

预分频器对72MHz的计数时钟进行分频，比如预分频器寄存器写0，就是不分频，或者是1分频。此时输入频率=输出频率=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。
写2，为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差1，实际分频系数=预分频器+1，预分频器是16位的，最大值为65535，也就是65536分频）

计数器对分频后的计数时钟进行计数，计数时钟每有一个上升沿，计数器的值+1，最大值是65535。超过65535，变为0。

自动重装寄存器存的是写入的计数目标。
在运行时，计数值不断自增，自动重装值是固定的目标，当计数值和自动重装值相等时，代表时间到了。
会产生中断信号，并且清零计数器。

主模式触发DAC模式，可以让内部硬件在不受到程序控制的情况下自动运行（可以减轻CPU负担）。
在使用DAC时，会用DAC输出一段波形，每隔一段时间触发依次DAC，让它输出下一个电压点。（定时器的更新不需要通过中断来触发DAC转换，只需要把更新时间通过主模式映射到TRGO，再通过TRGO触发DAC。无需软件参与）

基本定时器计时，只能向上计数。

通用定时器

通用定时器框图中，中间的部分和基本定时器是一样的。

通用定时器和高级定时器除了向上计数，还支持向下计数和中央对其模式。
（向下计数模式，就是从重装值开始，向下自减，直到0，回到重装值并且申请中断）
（中央对其模式，就是从0开始，向上自增，计数到重装值，申请中断，然后再向下自减，减到0，再申请中断）
通常使用向上计数模式，其他模式使用少。

上面部分是内外时钟选择和主从触发模式的结构。
对于基本定时器，定时只能选择系统内部时钟，即系统频率72MHz。
通用定时器还可以选择外部时钟。
第一个外部时钟是来自TIMx_ETR引脚上的外部时钟，即在PA0上接一个外部方波时钟，然后配置内部的极性选择、边沿检测和预分频电路，在配置输入滤波电路，可以对外部时钟进行整形。
滤波后的信号，分为2路，一路去ETRF进入触发控制器，可以选择作为时基单元的时钟。这一路叫外部时钟模式2。另一路去TRGI，用作触发输入来使用，可以触发定时器的从模式，叫做外部时钟模式1。

ITR信号的时钟信号来自其他定时器，实现定时器级联。

TI1F_ED，连接的是输入捕获单元的CH1引脚，也就是从CH1引脚获得时钟，上升沿和下降沿都有效，这个时钟还能通过TI1FP1和TI2FP2来获得。

对于时钟，通常使用内部的72MHz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。

右下角可以用于输出PWM波形，驱动电机，左侧是输入捕获电路，有4个通道，对应CH1到CH4引脚。可以用于测输入方波的频率。
中间的捕获/比较寄存器，是输入捕获和输出比较电路公用的，输入捕获和输出比较不能同时使用，因此寄存器共用，引脚共用。