27 基本定时器

27.1 定时器分类

STM32F1 系列中，除了互联型的产品，共有8 个定时器，分为基本定时器，通用定时器和高级定时器。

基本定时器：TIM6 和TIM7 是一个16 位的只能向上计数的定时器，只能定时，没有外部IO。

通用定时器TIM2/3/4/5 是一个16 位的可以向上/下计数的定时器，可以定时，可以输出比较，可以输入捕捉，每个定时器有四个外部IO。

高级定时器TIM1/8 是一个16位的可以向上/下计数的定时器，可以定时，可以输出比较，可以输入捕捉，还可以有三相电机互补输出信号，每个定时器有8 个外部IO。

27.2 基本定时器功能框图讲解

27.2.1 定时器时钟源
定时器时钟源TIMxCLK(即内部时钟CK_INT)，经APB1 预分频器后分频提供，如果APB1 预分频系数等于1，则频率不变，否则频率乘以2，库函数中APB1 预分频的系数是2，即PCLK1=36M，所以定时器时钟TIMxCLK=36*2=72M。

27.2.2 预分频器
定时器时钟经过PSC 预分频器之后，即CK_CNT，用来驱动计数器计数。PSC 是一个16 位的预分频器，可以对定时器时钟TIMxCLK 进行0~65535 之间的任何一个数进行分频。具体计算方式为：CK_CNT=TIMxCLK/(PSC+1)。
27.2.3 计数器
计数器CNT 是一个16 位的计数器，只能往上计数，最大计数值为65535。当计数达到自动重装载寄存器的时候产生更新事件，并清零从头开始计数。
27.2.4 自动重装载寄存器
自动重装载寄存器ARR 是一个16 位的寄存器，这里面装着计数器能计数的最大数值。当计数到这个值的时候，如果使能了中断的话，定时器就产生溢出中断。
27.2.5 定时时间的计算
定时器的定时时间等于计数器的中断周期乘以中断的次数。计数器在CK_CNT 的驱动下，计一个数的时间则是CK_CLK 的倒数，等于：1/（TIMxCLK/(PSC+1)），产生一次中断的时间则等于：1/CK_CLK * (ARR+1)。如果在中断服务程序里面设置一个变量time，用来记录中断的次数，那么就可以计算出我们需要的定时时间等于：1/CK_CLK * (ARR+1)*time。

27.3 定时器初始化结构体详解
在HAL 库函数头文件stm32f1xx_hal_tim.h 中对定时器外设建立了四个初始化结构体，基本定时器只用到其中一个即TIM_TimeBaseInitTypeDef。

基本定时器初始化结构体有5 个成员，只需设置其中两个就可以。

typedef struct {
uint32_t Prescaler; // 预分频器
uint32_t CounterMode; // 计数模式
uint32_t Period; // 定时器周期
uint32_t ClockDivision; // 时钟分频
uint32_t RepetitionCounter; // 重复计算器
} TIM_TimeBaseInitTypeDef;

(1) Prescaler：定时器预分频器设置，时钟源经该预分频器才是定时器时钟，它设定TIMx_PSC寄存器的值。可设置范围为0 至65535，实现1 至65536 分频。
(2) CounterMode：定时器计数方式，可是在为向上计数、向下计数以及三种中心对齐模式。基本定时器只能是向上计数，即TIMx_CNT 只能从0 开始递增，并且无需初始化。
(3) Period：定时器周期，实际就是设定自动重载寄存器的值，可设置范围为0 至65535。
(4) ClockDivision：时钟分频，设置定时器时钟CK_INT 频率与数字滤波器采样时钟频率分频比，基本定时器没有此功能，不用设置。
(5) RepetitionCounter：重复计数器，属于高级控制寄存器专用寄存器位，利用它可以非常容易控制输出PWM 的个数。这里不用设置。