【STM32项目实战系列】了解ST系列MCU外设：定时器TIM

前言：TIM（定时器）外设是用于时间管理、计时、脉冲宽度调制（PWM）输出、输入捕获、输出比较等功能的重要模块，本篇文章就详细介绍一下。以供大家学习使用。

当然我们在学习MCU外设模块的时候，翻看参考手册是一个非常好的工具，那里面有非常详细的关于外设具体原理，分类与使用方法的讲解，在官网下载的一般都是全英文版本的，这里我会给大家上传一个全中文的版本，以供大家参考使用。

1，TIM简介

根据官方的F4的参考手册里面的内容，共有2个高级控制定时器TIM1、TIM8，2个基本定时器TIM6、TIM7，10个通用定时器TIM2~TIM5、TIM9~TIM14（PS:这里面的内容基本适用于整个STM32F4系列的微控制器）

其主要的功能列举如下：

• 定时功能（Timer）：所有的TIM定时器都可以用作基本的计时器，计时器周期可以通过外部时钟源或内部时钟源来控制。计时器的计数值可以用来生成定时中断或控制其他外设。

• PWM输出：定时器能够生成精确的PWM信号，广泛应用于电机控制、亮度调节、音频输出等领域。通过调整定时器的预分频和自动重装载值，可以控制PWM信号的周期和占空比。

• 输入捕获：输入捕获功能允许定时器记录输入信号的上升沿或下降沿的时间。它非常适用于测量频率、周期、脉冲宽度等参数。

• 输出比较：输出比较功能用于生成定时器比较输出事件。例如，当定时器计数值与预定的比较值相等时，可以触发输出引脚的状态改变，适用于生成精确的时间控制信号。

• 死区时间控制：高级定时器（如TIM1和TIM8）支持死区时间控制，适用于电机驱动等需要精确控制开关信号的应用，能够避免由于两个相反信号的同时变化而引起的短路问题。

• 自动重载和预分频：定时器支持自动重载（ARR）和预分频（PSC），可以灵活设置计时器的周期和分辨率。

• 多通道支持：每个定时器通常支持多个输出通道（例如，TIM2有4个通道），这意味着一个定时器可以同时控制多个PWM输出或多个输入捕获功能。

2，TIM定时器分类介绍

2.1 高级定时器

【用途】

高级定时器可用于各种用途，包括测量输入信号的脉冲宽度(输入捕获)，或者生成输出波形(输出比较、PWM 和带死区插入的互补PWM)。使用定时器预分频器和 RCC 时钟控制器预分频器，可将脉冲宽度和波形周期从几微秒调制到几毫秒。

【主要特性】

（1）16 位递增、递减、递增/递减自动重载计数器。16位可编程预分频器，用于对计数器时钟频率进行分频(即运行时修改)，分频系数介于1到 65536 之间。

（2）多达 4 个独立通道，可用于:

• 输入捕获
• 输出比较
• PWM 生成(边沿和中心对齐模式)
• 单脉冲模式输出

（3）带可编程死区的互补输出。

（4）使用外部信号控制定时器且可实现多个定时器互连的同步电路。

（5）重复计数器，用于仅在给定数目的计数器周期后更新定时器寄存器。用于将定时器的输出信号置于复位状态或已知状态的断路输入。

（6）发生如下事件时生成中断/DMA 请求:

• 更新:计数器上溢/下溢、计数器初始化(通过软件或内部/外部触发)触发事件(计数器启动、停止、初始化或通过内部/外部触发计数)
• 输入捕获
• 输出比较
• 断路输入

（7）支持定位用增量(正交)编码器和霍尔传感器电路。

（8）外部时钟触发输入或逐周期电流管理

【内部原理框图】

【详细功能说明】

这里面的内容太多了，后面上传的文档中大家可以自行查看，功能还是比较多的，想什么PWM模式、单脉冲模式、编码器接口模式。

【寄存器分类】

如果你是使用的传统底层的寄存器的开发模式，那么这一项就是你必须要详细看的内容，其实无论是标准库还是HAL库都是基于寄存器的二次开发而已。

2.2 通用定时器

【用途】

通用定时器包含一个 16 位或 32 位自动重载计数器，该计数器由可编程预分频器驱动。它们可用于多种用途，包括测量输入信号的脉冲宽度(输入捕获)或生成输出波形(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，可将脉冲宽度和波形周期从几微秒调制到几毫秒。

【主要特性】

（1）16 位(TIM3 和 TIM4)或 32 位数器(TIM2 和 TIM5)递增、递减和递增/递减自动重载计
（2）16 位可编程预分频器，用于对计数器时钟频率进行分频(即运行时修改)，分频系数介于1到 65536 之间。
（3）多达 4 个独立通道，可用于:

• 输入捕获
• 输出比较
• PWM 生成(边沿和中心对齐模式)
• 单脉冲模式输出

（4）使用外部信号控制定时器且可实现多个定时器互连的同步电路，发生如下事件时生成中断/DMA 请求:

• 更新:计数器上溢/下溢、计数器初始化(通过软件或内部/外部触发)
• 触发事件(计数器启动、停止、初始化或通过内部/外部触发计数)
• 输入捕获
• 输出比较

（5）支持定位用增量(正交)编码器和霍尔传感器电路

（6）外部时钟触发输入或逐周期电流管理

【内部原理框图】

 【详细功能说明】

【寄存器分类】

2.3 基本定时器

【用途】

基本定时器 TIM6 和 TIM7 包含一个 16 位自动重载计数器，该计数器由可编程预分频器驱动。此类定时器不仅可用作通用定时器以生成时基，还可以专门用于驱动数模转换器(DAC)。实际上，此类定时器内部连接到 DAC 并能够通过其触发输出驱动 DAC。这些定时器彼此完全独立，不共享任何资源。

【主要特性】

（1）16位自动重载递增计数器
（2）16 位可编程预分频器，用于对计数器时钟频率进行分频(即运行时修改)，分频系数介于1和 65536 之间用于触发 DAC 的同步电路
（3）发生如下更新事件时会生成中断/DMA 请求:计数器上溢

【内部原理框图】

【详细功能说明】

这个功能就比较少了，毕竟是一个基本定时器。

【寄存器分类】

上面资源已经上传，大家自行查看吧！！！在用中学习与精进。。。