之前就聽到網(wǎng)友說定時(shí)器這部分比較復(fù)雜，難搞，實(shí)驗(yàn)室里有個(gè)同學(xué)也搞了一段時(shí)間，不過它屬于哪種專研型的人！學(xué)著學(xué)者，我也來到了定時(shí)器這章。

在網(wǎng)上查看了一下，也翻閱了一些書籍，高級(jí)定時(shí)器，通用定時(shí)器，普通定時(shí)器這三種就從通用的開始學(xué)吧！

一、首先還是將定時(shí)器框圖分解一下吧，那么令人窒息的框圖著實(shí)讓人恐怖！雖然窒息，但是還是有必要貼上去！

對(duì)上面框圖中的寄存器名字解釋如下

TIMx_ETR:TIMER外部觸發(fā)引腳ETR:外部觸發(fā)輸入ETRP:分頻后的外部觸發(fā)輸入ETRF:濾波后的外部觸發(fā)輸入

ITRx:內(nèi)部觸發(fā)x(由另外的定時(shí)器觸發(fā))TI1F_ED:TI1的邊沿檢測器。TI1FP1/2:濾波后定時(shí)器1/2的輸入TRGI:觸發(fā)輸入

TRGO:觸發(fā)輸出 CK_PSC:應(yīng)該叫分頻器時(shí)鐘輸入CK_CNT:定時(shí)器時(shí)鐘。（定時(shí)周期的計(jì)算就靠它）

TIMx_CHx:TIMER的輸入腳 TIx:應(yīng)該叫做定時(shí)器輸入信號(hào)xICx:輸入比較xICxPS:分頻后的ICx

OCx:輸出捕獲xOCxREF:輸出參考信號(hào)

1、通用定時(shí)器的主要部分是一個(gè)【16位計(jì)數(shù)器】和與其相關(guān)的【自動(dòng)裝載寄存器】。

可以實(shí)現(xiàn)三種計(jì)數(shù)方式：

a、【增計(jì)數(shù)】

b、【減計(jì)數(shù)】

c、【同時(shí)進(jìn)行增減計(jì)數(shù)】（注意理解這里的同時(shí)，從同時(shí)非彼同時(shí)）

datasheet上關(guān)于計(jì)數(shù)模式的解釋如下！

在向上計(jì)數(shù)模式中，計(jì)數(shù)器從0 計(jì)數(shù)到自動(dòng)加載值(TIMx_ARR計(jì)數(shù)器的內(nèi)容) ，然后重新從0 開始
計(jì)數(shù)并且產(chǎn)生一個(gè)計(jì)數(shù)器溢出事件。

在向下模式中，計(jì)數(shù)器從自動(dòng)裝入的值(TIMx_ARR計(jì)數(shù)器的值)開始向下計(jì)數(shù)到0，然后從自動(dòng)
裝入的值重新開始并且產(chǎn)生一個(gè)計(jì)數(shù)器向下溢出事件。

在中央對(duì)齊模式，計(jì)數(shù)器從0 開始計(jì)數(shù)到自動(dòng)加載的值(TIMx_ARR寄存器)?1 ，產(chǎn)生一個(gè)計(jì)數(shù)器
溢出事件，然后向下計(jì)數(shù)到1并且產(chǎn)生一個(gè)計(jì)數(shù)器下溢事件；然后再從0開始重新計(jì)數(shù)。

對(duì)于中央對(duì)齊模式，開始不怎么了解，現(xiàn)在我個(gè)人的理解就是相當(dāng)于：如果初值是3的話，那么它的計(jì)數(shù)方式就是

3、2、1、0、1、2、3這樣，先進(jìn)性-1操作，后進(jìn)行+1操作！

完畢！

2、那么首先就引進(jìn)時(shí)鐘單元：定時(shí)器是由什么提供時(shí)鐘節(jié)拍的呢？

先來看一下幾種時(shí)鐘模式：

計(jì)數(shù)器時(shí)鐘可以由下列時(shí)鐘源提供：
·內(nèi)部時(shí)鐘(CK_INT)
·外部時(shí)鐘模式1：外部輸入腳(TIx)
·外部時(shí)鐘模式2：外部觸發(fā)輸入(ETR)
·內(nèi)部觸發(fā)輸入(ITRx)：使用一個(gè)定時(shí)器作為另一個(gè)定時(shí)器的預(yù)分頻器，如可以配置一個(gè)定時(shí)器Timer1而作為另一個(gè)定時(shí)器Timer2的預(yù)分頻器。

由于定時(shí)器功能實(shí)在過于強(qiáng)大，所以采用內(nèi)部時(shí)鐘模式，其它的等有空在說吧！實(shí)在扛不住啊！那么什么是內(nèi)部時(shí)鐘模式呢？？

截取網(wǎng)上的一張圖，你就會(huì)相當(dāng)清晰了

TIM1和TIM8是由APB2分頻提供的，而TIM2--TIM7是由分頻APB1提供的，從時(shí)鐘來源，我們是否就可以猜測到定時(shí)器1和定時(shí)器8更加高級(jí)呢？

APB2提供，最高可以到72M呀！至少我是這樣猜想的！截取某網(wǎng)友對(duì)定時(shí)器時(shí)鐘設(shè)置這部分的詳解，如果你看了，你定會(huì)豁然開朗的，我把他的話整理了一下！

1、從圖中可以看出，定時(shí)器的時(shí)鐘不是直接來自APB1或APB2，而是來自于輸入為APB1或APB2的一個(gè)倍頻器，圖中的藍(lán)色部分，注意了是倍頻器，不是分頻器，繼續(xù)看！！

2、下面以定時(shí)器2~7的時(shí)鐘說明這個(gè)倍頻器的作用：（當(dāng)然定時(shí)器和定時(shí)器8也是這樣的原理）

a、當(dāng)APB1的預(yù)分頻系數(shù)為1時(shí)，這個(gè)倍頻器不起作用（也就是倍頻系數(shù)為1），定時(shí)器的時(shí)鐘頻率等于APB1的頻率；

b、當(dāng) APB1的預(yù)分頻系數(shù)為其它數(shù)值(即預(yù)分頻系數(shù)為2、4、8或16)時(shí)，這個(gè)倍頻器起作用，定時(shí)器的時(shí)鐘頻率等于APB1的頻率兩倍（倍頻系數(shù)為2）。

3、可以通過這幾個(gè)例子來敘述（對(duì)于定時(shí)器2至定時(shí)器7）

a、假定AHB=36MHz，因?yàn)锳PB1允許的最大頻率為36MHz，所以APB1的預(yù)分頻系數(shù)可以取任意數(shù)值；

b、當(dāng)APB1預(yù)分頻系數(shù)=1 時(shí)，APB1=36MHz，TIM2~7的時(shí)鐘頻率=36MHz(倍頻器不起作用)；當(dāng)APB1預(yù)分頻系數(shù)=2時(shí)，APB1=18MHz，在倍頻器的作用下，TIM2~7的時(shí)鐘頻率=36MHz。

總結(jié)：有人會(huì)問，既然需要TIM2~7的時(shí)鐘頻率=36MHz，為什么不直接取APB1的預(yù)分頻系數(shù)=1？

答案是：APB1不但要為TIM2~7提供時(shí)鐘，而且還要為其它外設(shè)提供時(shí)鐘；設(shè)置這個(gè)倍頻器可以在保證其它外設(shè)使用較低時(shí)鐘頻率時(shí)，TIM2~7仍能得到較高的時(shí)鐘頻率。

再舉個(gè)例子：當(dāng)AHB=72MHz時(shí)，APB1的預(yù)分頻系數(shù)必須大于2，因?yàn)锳PB1的最大頻率只能為36MHz。如果APB1的預(yù)分頻系數(shù)=2，則因?yàn)檫@個(gè)倍頻器，TIM2~7仍然能夠得到72MHz的時(shí)鐘頻率。能夠使用更高的時(shí)鐘頻率，無疑提高了定時(shí)器的分辨率，這也正是設(shè)計(jì)這個(gè)倍頻器的初衷。

相信到這里，我們都可以熟悉的操作定時(shí)器的時(shí)鐘了，但是這只是其中的一個(gè)模式，也就是內(nèi)部時(shí)鐘的模式！

還有其它三種模式暫時(shí)不做討論。

3、跟著時(shí)鐘有個(gè)大概的了解之后，繼續(xù)看一個(gè)難點(diǎn)

所謂的帶陰影的寄存器就出來了，看到上圖那5個(gè)帶陰影的寄存器沒有，千萬別以為是印刷或者掃描的問題,下面一起來看看對(duì)這個(gè)陰影寄存器的通俗解釋：有陰影的寄存器，表示在物理上這個(gè)寄存器對(duì)應(yīng)2個(gè)寄存器，一個(gè)是程序員可以寫入或讀出的寄存器，稱為preloadregister(預(yù)裝載寄存器)，另一個(gè)是程序員看不見的、但在操作中真正起作用的寄存器，稱為shadowregister(影子寄存器)；正如手冊(cè)上的14.3.1節(jié)所說，根據(jù)TIMx_CR1寄存器中APRE位的設(shè)置，preloadregister的內(nèi)容可以隨時(shí)傳送到shadowregister，即兩者是連通的(permanently)，或者在每一次更新事件(UEV)時(shí)才把preloadregister的內(nèi)容傳送到shadowregister ！

現(xiàn)在估計(jì)是明白了這個(gè)特點(diǎn)了，我的理解 也就是一個(gè)復(fù)雜的自動(dòng)重裝過程。

4、到這里你一定還發(fā)現(xiàn)了大寫的 U和那個(gè)小箭頭了！再看下面的分析:

表示對(duì)應(yīng)寄存器的影子寄存器可以在發(fā)生更新事件時(shí)，被更新為它的preload register的內(nèi)容；而圖中UI部分，表示對(duì)應(yīng)的Autoreload register可以產(chǎn)生一個(gè)更新事件(U)或更新事件中斷(UI)。

所謂的時(shí)間U ，事件中斷UI就是這么來的！

5、這樣設(shè)計(jì)的好處是什么呢?

設(shè)計(jì)preload register和shadow register的好處是，所有真正需要起作用的寄存器(shadow register)可以在同一個(gè)時(shí)間(發(fā)生更新事件時(shí))被更新為所對(duì)應(yīng)的preload register的內(nèi)容，這樣可以保證多個(gè)通道的操作能夠準(zhǔn)確地同步。如果沒有shadow register，或者preload register和shadow register是直通的，即軟件更新preload register時(shí)，同時(shí)更新了shadow register，因?yàn)檐浖豢赡茉谝粋€(gè)相同的時(shí)刻同時(shí)更新多個(gè)寄存器，結(jié)果造成多個(gè)通道的時(shí)序不能同步，如果再加上其它因素(例如中斷)，多個(gè)通道的時(shí)序關(guān)系有可能是不可預(yù)知的。

6、接著看左下角的定時(shí)器通道：

TM32的定時(shí)器輸入通道都有一個(gè)濾波單元，分別位于每個(gè)輸入通路上(下圖中的黃色框)和外部觸發(fā)輸入通路上(下圖中的蘭色框)，它們的作用是濾除輸入信號(hào)上的高頻干擾。

具體操作如下：

在TIMx_CR1中的CKD[1:0]可以由用戶設(shè)置對(duì)輸入信號(hào)的采樣頻率基準(zhǔn)，有三種選擇：
1）采樣頻率基準(zhǔn)fDTS=定時(shí)器輸入頻率fCK_INT
2）采樣頻率基準(zhǔn)fDTS=定時(shí)器輸入頻率fCK_INT/2
3）采樣頻率基準(zhǔn)fDTS=定時(shí)器輸入頻率fCK_INT/4

然后使用上述頻率作為基準(zhǔn)對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行采樣，當(dāng)連續(xù)采樣到N次個(gè)有效電平時(shí)，認(rèn)為一次有效的輸入電平。

實(shí)際的采樣頻率和采樣次數(shù)可以由用戶程序根據(jù)需要選擇；外部觸發(fā)輸入通道的濾波參數(shù)在從模式控制寄存器(TIMx_SMCR)的ETF[3:0]中設(shè)置；每個(gè)輸入通道的濾波參數(shù)在捕獲/比較模式寄存器1(TIMx_CCMR1)或捕獲/比較模式寄存器2(TIMx_CCMR2)的IC1F[3:0]、IC2F[3:0]、IC3F[3:0]和IC4F[3:0]中設(shè)置。

注意了：注入的引腳和輸出的引腳是一樣的！，其實(shí)手冊(cè)上也有說明之前的操作！請(qǐng)看

例如：當(dāng)fCK_INT=72MHz時(shí)，選擇fDTS=fCK_INT/2=36MHz，采樣頻率fSAMPLING=fDTS/2=18MHz且N=6，則頻率高于3MHz的信號(hào)將被這個(gè)濾波器濾除，有效地屏蔽了高于3MHz的干擾。

比如，結(jié)合輸入捕獲的中斷，可以輕松地實(shí)現(xiàn)按鍵的去抖動(dòng)功能，而不需要軟件的干預(yù)；這可是由硬件實(shí)現(xiàn)的去抖動(dòng)功能，大大節(jié)省了軟件的開銷和程序代碼的長度。

每個(gè)定時(shí)器最多可以實(shí)現(xiàn)4個(gè)按鍵的輸入，這個(gè)方法也可以用于鍵盤矩陣的掃描，而且因?yàn)槭峭ㄟ^中斷實(shí)現(xiàn)，軟件不需頻繁的進(jìn)行掃描動(dòng)作。

這段話，也是摘抄某位網(wǎng)友的，示波器學(xué)習(xí)的時(shí)候就很蛋疼，所以不是很理解！

7、最后來說說比較捕獲通道，這個(gè)可是核心的東西！

每一個(gè)捕獲/ 比較通道都是圍繞著一個(gè)捕獲/ 比較寄存器( 包含影子寄存器) ，包括捕獲的輸入部分
(數(shù)字濾波、多路復(fù)用和預(yù)分頻器)，和輸出部分(比較器和輸出控制)。關(guān)于影子寄存器已經(jīng)講解的很明白了！

首先看著我用紅色圈起來的那塊，那就是一個(gè)捕獲比較通道：

異或那塊先不管他，好像跟編碼器有關(guān)，輸入有個(gè)特色就是可以把TI的輸入搞到CC1上去，也可以把T2的輸入搞到CC1上去，其實(shí)也可以把T1搞到CC1上去同時(shí)把T1搞到CC2上去，這樣就有了后來的PWM輸入。輸出上的特色是不直接輸出，而是有個(gè)OC1REF，這樣可以定義高有效還是低有效，輸出自己需要的有效電平！

以上只是定時(shí)器