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通用定时器基础知识

参考资料：STM32F1xx官方资料：《STM32中文参考手册V10》-第14章通用定时器

通用定时器工作过程：

时钟选择

计数器时钟可以由下列时钟源提供：

① 内部时钟(CK_INT)
② 外部时钟模式1：外部输入脚(TIx)
③ 外部时钟模式2：外部触发输入(ETR)
④ 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。

内部时钟选择：

时钟计算方法：

默认调用SystemInit函数情况下：
SYSCLK=72M
AHB时钟=72M
APB1时钟=36M
所以APB1的分频系数=AHB/APB1时钟=2
所以，通用定时器时钟CK_INT=2*36M=72M

计数器模式

通用定时器可以向上计数、向下计数、向上向下双向计数模式。
① 向上计数模式：计数器从0计数到自动加载值(TIMx_ARR)，然后重新从0开始计数并且产生一个计数器溢出事件。
② 向下计数模式：计数器从自动装入的值(TIMx_ARR)开始向下计数到0，然后从自动装入的值重新开始，并产生一个计数器向下溢出事件。
③ 中央对齐模式（向上/向下计数）：计数器从0开始计数到自动装入的值-1，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溢出事件；然后再从0开始重新计数。

向上计数模式（时钟分频因子=1）

向下计数模式（时钟分频因子=1）

中央对齐计数模式（时钟分频因子=1 ARR=6）

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定时器中断实验相关寄存器（常用寄存器和库函数配置）

常见中断类型（图参考）：

TIM_IT_Update:更新中断，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) TIM_IT_CC1~4：都是捕获/比较中断，貌似都是平等的，即输入捕获，输出比较TIM_IT_Trigger：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)使用的时候都是调用函数TIM_ITConfig()来使能指定的中断类型，调用TIM_GetITStatus()函数来查看是否有中断发生，入口参数都是平等的。可能就是不同的事件导致中断的发生略有不同

中断类型	宏	说明
更新中断	TIM_IT_Update	计数器溢出
比较中断	TIM_IT_CCx	CNT = CCRx
触发中断	TIM_IT_Trigger	外部/同步/软件触发

定时器中断原理

通用定时器通过以下机制产生中断：

计数器计满（向上数到 ARR，或向下数到 0）
触发“更新事件（UEV）”
触发 UIF 标志位（TIMx_SR 寄存器）
如果 UIE 允许（TIMx_DIER），则进入中断服务函数（TIMx_IRQHandler）

通用定时器常用寄存器和库函数

通用定时器常用寄存器

寄存器名	位名	功能说明
TIMx_PSC	PSC[15:0]	预分频器值，CNT时钟 = TIMxCLK / (PSC+1)
TIMx_ARR	ARR[15:0]	自动重装载寄存器，决定计数上限
TIMx_CNT	CNT[15:0]	当前计数器数值
TIMx_CR1	CEN	使能计数器（1为启动）
	DIR	计数方向：0为向上，1为向下
	CMS[1:0]	中心对齐模式
	ARPE	自动重装载缓冲使能
TIMx_DIER	UIE	允许更新中断
	CCxIE	允许比较中断（CC1~CC4）
TIMx_SR	UIF	更新中断标志位（需手动清除）
	CCxIF	捕获/比较中断标志位
TIMx_EGR	UG	软件强制生成更新事件（UEV）

计数器当前值寄存器CNT：

预分频寄存器TIMx_PSC：

自动重装载寄存器（TIMx_ARR)：

控制寄存器1（TIMx_CR1）：

DMA中断使能寄存器（TIMx_DIER）：

补充说明：

• ARR缓冲控制：ARPE 位决定 ARR 是否缓冲（CR1 寄存器）
• 中断标志手动清除：UIF 必须手动清除，否则中断会持续进入
• 定时器时钟来源：
  • APB1 × 2（如果 APB1分频 ≠ 1）
  • TIMxCLK = 72MHz（如 STM32F103）

常用库函数：

定时器参数初始化：

 void TIM_TimeBaseInit(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_TimeBaseInitTypeDef* TIM_TimeBaseInitStruct);

typedef struct
{uint16_t TIM_Prescaler;        uint16_t TIM_CounterMode;     uint16_t TIM_Period;        uint16_t TIM_ClockDivision;  uint8_t TIM_RepetitionCounter;
} TIM_TimeBaseInitTypeDef; 

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 4999; 
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =7199; 
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision =  TIM_CKD_DIV1; 
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode =  TIM_CounterMode_Up; 
TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure); 

定时器使能函数：

void TIM_Cmd(TIM_TypeDef* TIMx, FunctionalState NewState);

定时器中断使能函数：

void TIM_ITConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_IT, FunctionalState NewState);

状态标志位获取和清除：

FlagStatus TIM_GetFlagStatus(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_FLAG);
void TIM_ClearFlag(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_FLAG);
ITStatus