学习笔记——STM32F103-TIM高级定时器理论知识（第二部分）

TIM高级定时器理论知识（第二部分）

大家好，由于昨晚的国旗护卫队训练和下雨，回到宿舍已经很晚了，于是就鸽了一天，还请大家见谅。

好了，言归正传，前天那一期，我给大家讲解了时钟源和控制器两个部分，今天来讲另外两个部分：时基和输入捕获。

时基单元其实也比较简单，它的流程图如下：

它的组成部分分为四个部分：
1、16bit的预分频器PSC
2、16bit的计数器CNT
3、8bit的重复计数器RCR
4、16bit的自动重装载寄存器ARR

大家看这个流程图是不是很眼熟呢？它和我们之前看到的基本定时器框图是差不多的，唯一不同的地方在于它多了一个重复计数器。重复计数器在向上计数时，计数到ARR时不会产生更新中断，此时REP+1；而向下计数是，当ARR变为0事，REP-1。

好了，时基部分就没什么其他介绍了，接下来才是重点。

输入捕获

输入捕获可以对输入信号的上升沿，下降沿或者双边呀进行捕获，常用的有测量输入信号的脉宽和测量PWM输入信号的频率和占空比两种。

输入捕获的大概原理是：当捕获到信号的跳变沿的时候，把计数器CNT的值锁存到捕获寄存器CCR中，把前后两次捕获到的CCR寄存器中的值相减，就可以计出脉宽或频率，如果捕获的脉宽或频率，如果捕获的脉宽的时间长度超过你所捕获定时器的周期，就会发生溢出。

它的功能框图如下：

我们在学习输入捕获的时候需要学习以下五个要点：
1、输入通道
当使用需要被测量的信号从定时器的外部引脚TIMx_CH1/2/3/4进入，通常叫TI1/2/3/4,在后面的捕获讲解中对于要被测量的信号都以TIx为标准叫法。
2、输入滤波和边沿检测
当输入的信号存在高频干扰的时候，我们需要对输入信号进行滤波，即重新采样。根据采样定律，采样的频率必须大于2倍的输入信号。比如输入信号为1M，又存在高频的信号干扰，那么此时就很有必要进行滤波，此时可以把采样频率设为2M，这样可以在保证采样到有效信号的基础上，把高于2M的高频信号过滤掉。
滤波器的配置由CRI寄存器的位CKD[1:0]和CCMR1/2的位ICxF[3:0]控制，从ICxF位的描述可知，采样频率fSAMPLE可以由fCK_INT和fDTS分频后的时钟提供，其中fCK_INT是内部时钟，fDTS是fCK_INT经过分频后的得到的频率，分频因子由CKD[1:0]决定，可以是不分频，2分频，4分频。
边沿检测器是用来设置信号在捕获的时候是什么边沿有效。可以是上升沿，下降沿，双边沿。具体的由CCER寄存器的位CCxP和CCxNP决定。
3、捕获通道
捕获通道就是IC1/2/3/4，每个捕获通道都有一个相对应的捕获寄存器CCR1/2/3/4，当发生捕获的时候，计数器CNT的值就会被锁存到捕获寄存器中。

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这里要注意的是输入通道和捕获通道的区别。
输入通道是用来输入信号的，捕获通道是用来捕获输入信号的通道，一个输入信号的通道可以同时输入给两个捕获通道。比如输入通道TI1的信号经过滤波边沿检测器之后的TI1FP1和TI1FP2可以进入到捕获通道IC1,IC2。当只需要测量输入信号的脉宽的时候，用一个捕获通道即可。两者的映射关系具体有寄存器CCMRx的位CCxS[1：0]配置.
4、预分频器
（1）ICx的输出信号会经过一个预分频器，用于决定发生多少个事件时进行一次捕获
（2）具体的寄存器CCMRx的位ICxPSC配置，如果希望捕获信号的每一个边沿，则不分频。
5、捕获寄存器
经过预分频器的信号ICxPS是最终被捕获的信号，当第一次捕获发生时，计数器CNT的值会被锁存在捕获寄存器CCR中，还会产生CCxI中断，相应的中断位CCxIF(在SR寄存器中)会被置位，通过软件或者读取CCR中的值可以将CCxIF清零。如果发生第二次捕获（即重复捕获CCR寄存器已捕获到的计数器值且CCxIF标志已置1），则捕获溢出标志位CCxOF(在SR寄存器中)会被置位，CCxOF只能通过软件清零。

这就是两个部分，明天是第三部分，单讲一个输出比较，它和今天的输入捕获作用一样大，希望大家好好学习。