STM32笔记—定时器
目录
一、TIM简介
二、基本定时器（TIM6和TIM7）
1. TIM6和TIM7简介
2. TIM6和TIM7的主要特性
3. TIM6和TIM7的功能
3.1 时基单元
3.2 计数模式
3.3 时钟源
三、通用定时器
1. TIMx(2、3、4、5)简介
2. TIMx主要功能
3. 时钟选择
4. 影子寄存器
5. 定时中断程序实现
5.1 函数TIM_TimeBaseInit
源码：
5.2 函数NVIC_Init
5.3 定时中断初始化
5.4 TIM2中断函数
6. TIMx输出比较功能
6.1 输出比较模式的配置步骤
6.2 PWM模式
PWM基本结构：
6.3 呼吸灯代码实现
初始化：
STM32103C8T6的引脚定义图：
pwm配置：
main函数：
7. 输入捕获
7.1 频率测量方法
7.2 输入捕获通道
TIM_ICInit函数：（输入捕获初始化）
STM32通用或高级定时器的从模式有如下几种：
8. PWMI模式
注意：
PWMI模块初始化：
TIM_PWMIConfig()函数：
四、高级定时器
1. TIM1和TIM8简介
2. 重复计数器
3. 互补输出和死区插入
一、TIM简介
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【1/(72MHZ/65536*65536)（预分频器和计数器都是16位的）
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
| 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 |
二、基本定时器（TIM6和TIM7）
1. TIM6和TIM7简介
基本定时器TIM6和TIM7各包含一个16位自动装载计数器，由各自的可编程预分频器驱动。 它们可以作为通用定时器提供时间基准，特别地可以为数模转换器(DAC)提供时钟。实际上，它们在芯片内部直接连接到DAC并通过触发输出直接驱动DAC。 这2个定时器是互相独立的，不共享任何资源。
2. TIM6和TIM7的主要特性
TIM6和TIM7定时器的主要功能包括： 16位自动重装载累加计数器 ，16位可编程(可实时修改)预分频器，用于对输入的时钟按系数为1～65536之间的任意数值分频 ，触发DAC的同步电路 ， 在更新事件(计数器溢出)时产生中断/DMA请求。
上图可以简单的由下图理解：（基准时钟预分频，计数器累加到重装载值产生中断或者事件）
3. TIM6和TIM7的功能
3.1 时基单元
时基单元包含： ● 计数器寄存器(TIMx_CNT) ● 预分频寄存器(TIMx_PSC) ● 自动重装载寄存器(TIMx_ARR)
预分频器:预分频可以以系数介于1至65536之间的任意数值对计数器时钟分频。它是通过一个16位寄存器(TIMx_PSC)的计数实现分频。
因为TIMx_PSC控制寄存器具有缓冲，可以在运行过程中改变它的数值，新的预分频数值将在下一个更新事件时起作用。
CK_PSC预分频器的输入时钟、CNT_EN计数器使能，前半段，从计数器使能开始，定时器时钟等于计数器时钟，后半段，预分频系数从1变成2，定时器时钟变成预分频器输入时钟的一半。当计数周期没有结束时，改变预分频寄存器的值，不会立即生效，而是等到计数结束产生中断，才会传递改变的数值到缓冲寄存器里。
计数器计数频率：CK_CNT = CK_PSC / (PSC + 1)
3.2 计数模式
计数器从0累加计数到自动重装载数值(TIMx_ARR寄存器)，然后重新从0开始计数并产生一个计数器溢出事件。
当发生一次更新事件时，所有寄存器会被更新并(根据URS位)设置更新标志(TIMx_SR寄存器的UIF位)： ● 传送预装载值(TIMx_PSC寄存器的内容)至预分频器的缓冲区。 ● 自动重装载影子寄存器被更新为预装载值(TIMx_ARR)。
当计数值到了0x36后，计数器溢出，触发中断，并更新中断标志位计数器溢出频率：CK_CNT_OV = CK_CNT / (ARR + 1) = CK_PSC / (PSC + 1) / (ARR + 1)
3.3 时钟源
计数器的时钟由内部时钟(CK_INT)提供。
三、通用定时器
1. TIMx(2、3、4、5)简介
通用定时器是一个通过可编程预分频器驱动的16位自动装载计数器构成。 它适用于多种场合，包括测量输入信号的脉冲长度(输入捕获)或者产生输出波形(输出比较和PWM)。 使用定时器预分频器和RCC时钟控制器预分频器，脉冲长度和波形周期可以在几个微秒到几个毫秒间调整。
2. TIMx主要功能
通用TIMx (TIM2、TIM3、TIM4和TIM5)定时器功能包括：
● 16位向上、向下、向上/向下自动装载计数器 （与基本定时器的区别之一）● 16位可编程(可以实时修改)预分频器，计数器时钟频率的分频系数为1～65536之间的任意数值 ● 4个独立通道： ─ 输入捕获 ─ 输出比较 ─ PWM生成(边缘或中间对齐模式) ─ 单脉冲模式输出 ● 使用外部信号控制定时器和定时器互连的同步电路
● 如下事件发生时产生中断/DMA： ─ 更新：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) ─ 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) ─ 输入捕获 ─ 输出比较
● 支持针对定位的增量(正交)编码器和霍尔传感器电路 ● 触发输入作为外部时钟或者按周期的电流管理
3. 时钟选择
计数器时钟可由下列时钟源提供：
● 内部时钟(CK_INT)
● 外部时钟模式1：外部输入脚(TIx)
● 外部时钟模式2：外部触发输入(ETR)
● 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。
对于基本定时器，只能选择72MHz的内部时钟，而通用定时器可以选择如下时钟：（外部时钟+内部时钟）[ITR接别的定时器]
4. 影子寄存器
当发生一个更新事件时，所有的寄存器都被更新，硬件同时(依据URS位)设置更新标志位(TIMx_SR寄存器中的UIF位)。 ● 预分频器的缓冲区被置入预装载寄存器的值(TIMx_PSC寄存器的内容)。 ● 自动装载影子寄存器被重新置入预装载寄存器的值(TIMx_ARR)。
下图给出一些例子，当TIMx_ARR=0x36时计数器在ARPE=0/1时的动作。
当没有预装入时，写入新数值至TIMx_ARR寄存器，，计数器会直接开始自增到36，再发生溢出触发中断。
而当ARPE=1,真正起作用的变成了自动加载影子寄存器，计数器会先计数到F5，等到计数周期结束才开始重新计数到36，如果没有影子寄存器，就会出现，计数器先从F1自增到0xFFFF，再从0计数到36的现象，计数时间增加。
5. 定时中断程序实现
5.1 函数TIM_TimeBaseInit
TIM_TimeBaseInitTypeDef structure
TIM_TimeBaseInitTypeDef定义于文件“stm32f10x_tim.h”：
typedef struct
{
u16 TIM_Period;
u16 TIM_Prescaler;
u8 TIM_ClockDivision;
u16 TIM_CounterMode;
} TIM_TimeBaseInitTypeDef;TIM_Period
TIM_Period设置了在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值。它的取值必须在0x0000和0xFFFF之间。
TIM_Prescaler
TIM_Prescaler设置了用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值。它的取值必须在0x0000和0xFFFF之间。
TIM_ClockDivision
TIM_ClockDivision设置了时钟分割。该参数取值见下表。
| TIM_ClockDivision | 描述 |
| TIM_CKD_DIV1 | TDTS = Tck_tim |
| TIM_CKD_DIV2 | TDTS = 2Tck_tim |
| TIM_CKD_DIV4 | TDTS = 4Tck_tim |
TIM_CounterMode
TIM_CounterMode选择了计数器模式。该参数取值见下表。
| TIM_CounterMode | 描述 |
| TIM_CounterMode_Up | TIM向上计数模式 |
| TIM_CounterMode_Down | TIM向下计数模式 |
| TIM_CounterMode_CenterAligned1 | TIM中央对齐模式1计数模式 |
| TIM_CounterMode_CenterAligned2 | TIM中央对齐模式2计数模式 |
| TIM_CounterMode_CenterAligned3 | TIM中央对齐模式3计数模式 |
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 0xFFFF;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0xF;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0x0;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
TIM_TimeBaseInit(TIM2, & TIM_TimeBaseStructure);源码：
注意：TIM_TimeBaseInit函数末尾，手动产生了更新事件，若不清除此标志位，则开启中断后，会立刻进入一次中断，如果不介意此问题，则不清除此标志位也可。
void TIM_TimeBaseInit(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_TimeBaseInitTypeDef* TIM_TimeBaseInitStruct)
{
uint16_t tmpcr1 = 0;
/* Check the parameters */
assert_param(IS_TIM_ALL_PERIPH(TIMx));
assert_param(IS_TIM_COUNTER_MODE(TIM_TimeBaseInitStruct->TIM_CounterMode));
assert_param(IS_TIM_CKD_DIV(TIM_TimeBaseInitStruct->TIM_ClockDivision));
tmpcr1 = TIMx->CR1;
if((TIMx == TIM1) || (TIMx == TIM8)|| (TIMx == TIM2) || (TIMx == TIM3)||
(TIMx == TIM4) || (TIMx == TIM5))
{
/* Select the Counter Mode */
tmpcr1 &= (uint16_t)(~((uint16_t)(TIM_CR1_DIR | TIM_CR1_CMS)));
tmpcr1 |= (uint32_t)TIM_TimeBaseInitStruct->TIM_CounterMode;
}
if((TIMx != TIM6) && (TIMx != TIM7))
{
/* Set the clock division */
tmpcr1 &= (uint16_t)(~((uint16_t)TIM_CR1_CKD));
tmpcr1 |= (uint32_t)TIM_TimeBaseInitStruct->TIM_ClockDivision;
}
TIMx->CR1 = tmpcr1;
/* Set the Autoreload value */
TIMx->ARR = TIM_TimeBaseInitStruct->TIM_Period ;
/* Set the Prescaler value */
TIMx->PSC = TIM_TimeBaseInitStruct->TIM_Prescaler;
if ((TIMx == TIM1) || (TIMx == TIM8)|| (TIMx == TIM15)|| (TIMx == TIM16) || (TIMx == TIM17))
{
/* Set the Repetition Counter value */
TIMx->RCR = TIM_TimeBaseInitStruct->TIM_RepetitionCounter;
}
/* Generate an update event to reload the Prescaler and the Repetition counter
values immediately */
TIMx->EGR = TIM_PSCReloadMode_Immediate;
}
5.2 函数NVIC_Init
5.3 定时中断初始化
1. 开启时钟 2. 配置时钟源 3. 配置时基单元初始化 4. 触发中断（开启中断、中断优先级、调用NVIC）
/**
* 函 数：定时中断初始化
* 参 数：无
* 返 回 值：无
*/
void Timer_Init(void)
{
/*开启时钟*/
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE); //开启TIM2的时钟
/*配置时钟源*/
TIM_InternalClockConfig(TIM2); //选择TIM2为内部时钟，若不调用此函数，TIM默认也为内部时钟
/*时基单元初始化*/
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure; //定义结构体变量
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //时钟分频，选择不分频，此参数用于配置滤波器时钟，不影响时基单元功能
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //计数器模式，选择向上计数
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 10000 - 1; //计数周期，即ARR的值
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 7200 - 1; //预分频器，即PSC的值
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0; //重复计数器，高级定时器才会用到
TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseInitStructure); //将结构体变量交给TIM_TimeBaseInit，配置TIM2的时基单元
/*中断输出配置*/
TIM_ClearFlag(TIM2, TIM_FLAG_Update); //清除定时器更新标志位
//TIM_TimeBaseInit函数末尾，手动产生了更新事件
//若不清除此标志位，则开启中断后，会立刻进入一次中断
//如果不介意此问题，则不清除此标志位也可
TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_Update, ENABLE); //开启TIM2的更新中断
/*NVIC中断分组*/
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //配置NVIC为分组2
//即抢占优先级范围：0~3，响应优先级范围：0~3
//此分组配置在整个工程中仅需调用一次
//若有多个中断，可以把此代码放在main函数内，while循环之前
//若调用多次配置分组的代码，则后执行的配置会覆盖先执行的配置
/*NVIC配置*/
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; //定义结构体变量
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn; //选择配置NVIC的TIM2线
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //指定NVIC线路使能
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2; //指定NVIC线路的抢占优先级为2
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; //指定NVIC线路的响应优先级为1
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //将结构体变量交给NVIC_Init，配置NVIC外设
/*TIM使能*/
TIM_Cmd(TIM2, ENABLE); //使能TIM2，定时器开始运行
}
5.4 TIM2中断函数
* 函 数：TIM2中断函数
* 参 数：无
* 返 回 值：无
* 注意事项：此函数为中断函数，无需调用，中断触发后自动执行
* 函数名为预留的指定名称，可以从启动文件复制
* 请确保函数名正确，不能有任何差异，否则中断函数将不能进入
*/
void TIM2_IRQHandler(void)
{
if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) == SET) //判断是否是TIM2的更新事件触发的中断
{
Num ++; //Num变量自增，用于测试定时中断
TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update); //清除TIM2更新事件的中断标志位
//中断标志位必须清除
//否则中断将连续不断地触发，导致主程序卡死
}
}6. TIMx输出比较功能
输出比较可以通过比较CNT与CCR寄存器值的关系，来对输出电平进行置1、置0或翻转的操作，用于输出一定频率和占空比的PWM波形;每个高级定时器和通用定时器都拥有4个输出比较通道;高级定时器的前3个通道额外拥有死区生成和互补输出的功能。
即通过比较CNT计数器和捕获/比较寄存器，输出电平。
上图，CCIP极性选择，此外，输出模式控制器模式如下：
| 模式 |
描述 |
| 冻结 |
CNT=CCR时，REF保持为原状态 |
| 匹配时置有效电平 |
CNT=CCR时，REF置有效电平 |
| 匹配时置无效电平 |
CNT=CCR时，REF置无效电平 |
| 匹配时电平翻转 |
CNT=CCR时，REF电平翻转 |
| 强制为无效电平 |
CNT与CCR无效，REF强制为无效电平 |
| 强制为有效电平 |
CNT与CCR无效，REF强制为有效电平 |
| PWM模式1 |
向上计数：CNT 向下计数：CNT>CCR时，REF置无效电平，CNT≤CCR时，REF置有效电平 |
| PWM模式2 |
向上计数：CNT 向下计数：CNT>CCR时，REF置有效电平，CNT≤CCR时，REF置无效电平 |
6.1 输出比较模式的配置步骤
1. 选择计数器时钟(内部，外部，预分频器)
2. 将相应的数据写入TIMx_ARR和TIMx_CCRx寄存器中
3. 如果要产生一个中断请求和/或一个DMA请求，设置CCxIE位和/或CCxDE位。
4. 选择输出模式(往往设置为PWM1模式)
例如当计数器CNT与CCRx匹配时翻转OCx的输出引脚，CCRx预装载未用，开启OCx输出且高电平有效，则必须设置OCxM=’011’、OCxPE=’0’、CCxP=’0’和CCxE=’1’。（怎么理解？）
CCxP = 0///CCxE = 1(捕获/比较使能寄存器(TIMx_CCER))开启OCx输出且高电平有效
OCxM=’011’、OCxPE=’0翻转OCx的输出引脚，CCRx预装载未用
捕获/比较模式寄存器1(TIMx_CCMR1):
5. 设置TIMx_CR1寄存器的CEN位启动计数器
TIMx_CCRx寄存器能够在任何时候通过软件进行更新以控制输出波形，条件是未使用预装载寄存器(OCxPE=’0’，否则TIMx_CCRx影子寄存器只能在发生下一次更新事件时被更新)。下图给出了一个例子。
计数器的值和输出比较寄存器的值一直在比较，待，计数器的值达到CCR的003A，因为设置的模式时翻转电平，所以通过输出模式控制器后到达的OC1电平从低电平变成高电平，但是由于CNT的值还没有到重装载寄存器的值，计数器接着自增。而此时，在CC1R寄存器写入B201h，那么由于没有使用预装载，那么待到B201，再次马上翻转电平。
6.2 PWM模式
脉冲宽度调制模式可以产生一个由TIMx_ARR寄存器确定频率、由TIMx_CCRx寄存器确定占空比的信号。
| PWM模式1 |
向上计数：CNT 向下计数：CNT>CCR时，REF置无效电平，CNT≤CCR时，REF置有效电平 |
| PWM模式2 |
向上计数：CNT 向下计数：CNT>CCR时，REF置有效电平，CNT≤CCR时，REF置无效电平 |
仅当发生一个更新事件的时候，预装载寄存器才能被传送到影子寄存器，因此在计数器开始计数之前，必须通过设置TIMx_EGR寄存器中的UG位来初始化所有的寄存器。
下面是一个PWM模式1的例子。当TIMx_CNT
注意：CCxIF中断标志，当TIMx_CNT与TIMx_CCR1匹配时置1
PWM基本结构：
30相当于CCR的值(捕获比较寄存器)，99相当于自动重装载值
6.3 呼吸灯代码实现
初始化：
需要注意的是GPIO的配置，要配置成复用推挽输出。
将PA0引脚初始化为复用推挽输出，受外设控制的引脚，均需要配置为复用模式 。
/*开启时钟*/
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE); //开启TIM2的时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //开启GPIOA的时钟
/*GPIO初始化*/
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; //GPIO_Pin_15;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //将PA0引脚初始化为复用推挽输出
//受外设控制的引脚，均需要配置为复用模式
/*配置时钟源*/
TIM_InternalClockConfig(TIM2); //选择TIM2为内部时钟，若不调用此函数，TIM默认也为内部时钟
/*时基单元初始化*/
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure; //定义结构体变量
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //时钟分频，选择不分频，此参数用于配置滤波器时钟，不影响时基单元功能
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //计数器模式，选择向上计数
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 100 - 1; //计数周期，即ARR的值
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 720 - 1; //预分频器，即PSC的值
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0; //重复计数器，高级定时器才会用到
TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseInitStructure); //将结构体变量交给TIM_TimeBaseInit，配置TIM2的时基单元
/*输出比较初始化*/
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure; //定义结构体变量
TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure); //结构体初始化，若结构体没有完整赋值
//则最好执行此函数，给结构体所有成员都赋一个默认值
//避免结构体初值不确定的问题
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; //输出比较模式，选择PWM模式1
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //输出极性，选择为高，若选择极性为低，则输出高低电平取反
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //输出使能
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0; //初始的CCR值
TIM_OC1Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure); //将结构体变量交给TIM_OC1Init，配置TIM2的输出比较通道1
/*TIM使能*/
TIM_Cmd(TIM2, ENABLE); //使能TIM2，定时器开始运行
}
注意其中对于GPIO的初始化还可以使用I/O口重映射：
/*GPIO初始化*/
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; //GPIO_Pin_15;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //将PA0引脚初始化为复用推挽输出
//受外设控制的引脚，均需要配置为复用模式
STM32103C8T6的引脚定义图：
查手册可以直到复用的引脚为PA15,如下表：
使用下图函数进行配置，改变指定引脚的映射。
但是PA15正好是主功能是JTDI的特殊引脚，故在配置io口时需要注意让该io口变成普通的io再配置复用。
具体配置代码如下：
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);//开启AFIO时钟
GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap1_TIM2,ENABLE);
GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable,ENABLE);
pwm配置：
/**
* 函 数：PWM设置CCR
* 参 数：Compare 要写入的CCR的值，范围：0~100
* 返 回 值：无
* 注意事项：CCR和ARR共同决定占空比，此函数仅设置CCR的值，并不直接是占空比
* 占空比Duty = CCR / (ARR + 1)
*/
void PWM_SetCompare1(uint16_t Compare)
{
TIM_SetCompare1(TIM2, Compare); //设置CCR1的值
}
main函数：
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "PWM.h"
uint8_t i; //定义for循环的变量
int main(void)
{
/*模块初始化*/
OLED_Init(); //OLED初始化
PWM_Init(); //PWM初始化
while (1)
{
for (i = 0; i <= 100; i++)
{
PWM_SetCompare1(i); //依次将定时器的CCR寄存器设置为0~100，PWM占空比逐渐增大，LED逐渐变亮
Delay_ms(10); //延时10ms
}
for (i = 0; i <= 100; i++)
{
PWM_SetCompare1(100 - i); //依次将定时器的CCR寄存器设置为100~0，PWM占空比逐渐减小，LED逐渐变暗
Delay_ms(10); //延时10ms
}
}
}7. 输入捕获
输入捕获模式下，当通道输入引脚出现指定电平跳变时，当前CNT的值将被锁存到CCR中，可用于测量PWM波形的频率、占空比、脉冲间隔、电平持续时间等参数；每个高级定时器和通用定时器都拥有4个输入捕获通道；可配置为PWMI模式，同时测量频率和占空比。
7.1 频率测量方法
测频法：在闸门时间T内，对上升沿计次，得到N，则频率f = N/T；
测周法：两个上升沿内，以标准频率fc计次，得到N ，则频率f = fc/N。
频率的定义是：1s内出现多少个重复的周期。那么测频法如果T=1s,那么在闸门时间内，计数次数刚好等于频率。但是如果待测信号的频率非常低，1s内出现的上升沿将非常少甚至没有，但是频率肯定不是0，故当计数次数少时，即上升沿出现次数少时，对于频率测量的误差会很大，故往往测频法适用于测量高频信号，有助于减少误差。（计数次数都希望越大越好，以减少误差，但是注意计数均存在±1的误差，因为当周期只出现了一半的时候，若闸门时间就到了，那么就会只取次数，出现误差）
而测周法恰恰相反，对于低频信号而言，周期更长，计数次数会增加，误差减小。假如有一待测信号为500KHz，而fc = 1MHz，那么一个周期内仅仅能计数一两次，那么当待测信号频率更高时，计次次数将更小甚至为0，那么对于待测信号频率的判断误差会很大。
那什么是高频信号什么是低频信号？中界频率：测频法与测周法误差相等的频率点。
7.2 输入捕获通道
TIM_ICInit函数：（输入捕获初始化）
具体代码如下：
/*输入捕获初始化*/
TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure; //定义结构体变量
TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1; //选择配置定时器通道1
TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0xF; //输入滤波器参数，可以过滤信号抖动
TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising; //极性，选择为上升沿触发捕获
TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1; //捕获预分频，选择不分频，每次信号都触发捕获
TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI; //输入信号交叉，选择直通，不交叉
TIM_ICInit(TIM3, &TIM_ICInitStructure); //将结构体变量交给TIM_ICInit，配置TIM3的输入捕获通道 需要注意下图部分，每次捕获后计数器清零。
STM32通用或高级定时器的从模式有如下几种：
1、复位模式 【Reset mode】
2、触发模式 【Trigger mode】
3、门控模式 【Gate mode】
4、外部时钟模式1 【External clock mode 1】
5、编码器模式 【encode mode】
计数器开始依据内部时钟计数，然后正常运转直到TI1出现一个上升沿；此时，计数器被清零然后从0重新开始计数。同时，触发标志(TIMx_SR寄存器中的TIF位)被设置，根据TIMx_DIER寄存器中TIE(中断使能)位和TDE(DMA使能)位的设置，产生一个中断请求或一个DMA请求。下图显示当自动重装载寄存器TIMx_ARR=0x36时的动作。在TI1上升沿和计数器的实际复位之间的延时，取决于TI1输入端的重同步电路。
当有效触发输入信号出现时，计数器将会被复位，同时还会产生更新事件和触发事件。如果计数器向上计数或中央对齐模式的话，复位后计数器从0开始计数，如果向下计数模式，复位后计数器从ARR值开始计数。不妨以计数器向上计数为例，将它配置在复位从模式。比方说当计数器计数到某个数据的时候，来了个触发信号，计数器不再继续往上计数，而是重新归0后开始计数。当然，计数器的实际复位操作与触发沿之间往往会有个小的延时，这是由于触发信号作为有效触发脉冲的话，还需要经过定时器内的同步电路确认。
下面列出了相关寄存器：
清零逻辑如下图，触发源选择器选择TI1FP1，TRGI触发从模式reset。（但是自动清除只能选择通道1和通道2）
即当检测到上升沿后，该触发信号将CNT计数器的值转运到捕获寄存器中，即CCR1 = CNT，之后CNT置零，CNT计数继续++，只要没有达到自动重装载值，当边沿检测到下一次上升沿，再次发生转运，CCR1 = CNT，这样刚好得到了一个周期的计数值，故其实输入捕获使用的是测周法获取频率值。
这里再简单介绍一下从模式控制寄存器(TIMx_SMCR)
滤波的配置：
从模式清零：
TIM_SelectInputTrigger():
即TI1产生上升沿时，会触发CNT归零。实现代码：
/*选择触发源及从模式*/
TIM_SelectInputTrigger(TIM3, TIM_TS_TI1FP1); //触发源选择TI1FP1
TIM_SelectSlaveMode(TIM3, TIM_SlaveMode_Reset); //从模式选择复位
//即TI1产生上升沿时，会触发CNT归零8. PWMI模式
两个通道，一个上升沿触发一个下降沿触发，当上升沿触发时，CCR1 = CNT，之后从模式控制寄存器使得CNT = 0，待下次下降沿到来，CCR2 = CNT(该计数值刚好一个高电平的计数值。)，之后依次循环。
注意：
GPIO的配置，需要配置成浮空输入，我这里配置成了上拉输入：可以参考这篇文章：
输入捕获时，GPIO引脚的输入方式如何设置？-CSDN博客
引申：什么时候可以用浮空输入？
当捕获方波信号的时候，应该用浮空输入，不能用下拉输入。因为方波信号本身既有高电平也有低电平，强制下拉为低电平会影响方波信号。捕获发生在上升沿或者下降沿，如果没有上升沿和下降沿，就无法发生捕获。被捕捉的信号本身没有上升沿或下降沿，要通过IO口输入设置造出上升沿或下降沿，被捕捉信号本身有上升沿或下降沿的，IO口设置为浮空输入即可。
/*GPIO初始化*/
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //将PA6引脚初始化为上拉输入
为什么初始化PA6?
PWMI模块初始化：
/*PWMI模式初始化*/
TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure; //定义结构体变量
TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1; //选择配置定时器通道1
TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0xF; //输入滤波器参数，可以过滤信号抖动
TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising; //极性，选择为上升沿触发捕获
TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1; //捕获预分频，选择不分频，每次信号都触发捕获
TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI; //输入信号交叉，选择直通，不交叉
TIM_PWMIConfig(TIM3, &TIM_ICInitStructure); //将结构体变量交给TIM_PWMIConfig，配置TIM3的输入捕获通道
//此函数同时会把TIM_PWMIConfig()函数：
/**
* @brief Configures the TIM peripheral according to the specified
* parameters in the TIM_ICInitStruct to measure an external PWM signal.
* @param TIMx: where x can be 1, 2, 3, 4, 5, 8, 9, 12 or 15 to select the TIM peripheral.
* @param TIM_ICInitStruct: pointer to a TIM_ICInitTypeDef structure
* that contains the configuration information for the specified TIM peripheral.
* @retval None
*/
void TIM_PWMIConfig(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_ICInitTypeDef* TIM_ICInitStruct)
{
uint16_t icoppositepolarity = TIM_ICPolarity_Rising;
uint16_t icoppositeselection = TIM_ICSelection_DirectTI;
/* Check the parameters */
assert_param(IS_TIM_LIST6_PERIPH(TIMx));
/* Select the Opposite Input Polarity */
if (TIM_ICInitStruct->TIM_ICPolarity == TIM_ICPolarity_Rising)
{
icoppositepolarity = TIM_ICPolarity_Falling;
}
else
{
icoppositepolarity = TIM_ICPolarity_Rising;
}
/* Select the Opposite Input */
if (TIM_ICInitStruct->TIM_ICSelection == TIM_ICSelection_DirectTI)
{
icoppositeselection = TIM_ICSelection_IndirectTI;
}
else
{
icoppositeselection = TIM_ICSelection_DirectTI;
}
if (TIM_ICInitStruct->TIM_Channel == TIM_Channel_1)
{
/* TI1 Configuration */
TI1_Config(TIMx, TIM_ICInitStruct->TIM_ICPolarity, TIM_ICInitStruct->TIM_ICSelection,
TIM_ICInitStruct->TIM_ICFilter);
/* Set the Input Capture Prescaler value */
TIM_SetIC1Prescaler(TIMx, TIM_ICInitStruct->TIM_ICPrescaler);
/* TI2 Configuration */
TI2_Config(TIMx, icoppositepolarity, icoppositeselection, TIM_ICInitStruct->TIM_ICFilter);
/* Set the Input Capture Prescaler value */
TIM_SetIC2Prescaler(TIMx, TIM_ICInitStruct->TIM_ICPrescaler);
}
else
{
/* TI2 Configuration */
TI2_Config(TIMx, TIM_ICInitStruct->TIM_ICPolarity, TIM_ICInitStruct->TIM_ICSelection,
TIM_ICInitStruct->TIM_ICFilter);
/* Set the Input Capture Prescaler value */
TIM_SetIC2Prescaler(TIMx, TIM_ICInitStruct->TIM_ICPrescaler);
/* TI1 Configuration */
TI1_Config(TIMx, icoppositepolarity, icoppositeselection, TIM_ICInitStruct->TIM_ICFilter);
/* Set the Input Capture Prescaler value */
TIM_SetIC1Prescaler(TIMx, TIM_ICInitStruct->TIM_ICPrescaler);
}
}四、高级定时器
1. TIM1和TIM8简介
高级控制定时器(TIM1和TIM8)由一个16位的自动装载计数器组成，它由一个可编程的预分频器驱动。 它支持针对定位的增量(正交)编码器和霍尔传感器电路，它适合多种用途，包含测量输入信号的脉冲宽度(输入捕获)，或者产生输出波形(输出比较、PWM、嵌入死区时间的互补PWM（死区时间可编程的互补输出）等)。 使用定时器预分频器和RCC时钟控制预分频器，可以实现脉冲宽度和波形周期从几个微秒到几个毫秒的调节。
和高级定时器最大的两处区别：
2. 重复计数器
关于高级定时器 重复计数值寄存器的使用介绍 - ZaiLi - 博客园 (cnblogs.com)
3. 互补输出和死区插入
驱动电机的时候常用，防止mos管短暂的直接导通。
高级控制定时器(TIM1和TIM8)能够输出两路互补信号，并且能够管理输出的瞬时关断和接通。 这段时间通常被称为死区，用户应该根据连接的输出器件和它们的特性(电平转换的延时、电源开关的延时等)来调整死区时间。
如果OCx和OCxN为高有效：
● OCx输出信号与参考信号相同，只是它的上升沿相对于参考信号的上升沿有一个延迟。
● OCxN输出信号与参考信号相反，只是它的上升沿相对于参考信号的下降沿有一个延迟。 如果延迟大于当前有效的输出宽度(OCx或者OCxN)，则不会产生相应的脉冲。 下列几张图显示了死区发生器的输出信号和当前参考信号OCxREF之间的关系。
逻辑门图解—与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门、同或门_小小本科生debug的博客-CSDN博客
当写入0时，与门有0则0，全1为1
