TIMx簡(jiǎn)介
- 可編程預(yù)分頻驅(qū)動(dòng)
- 16位
- 自動(dòng)裝載計(jì)數(shù)器
- 用于
- 輸入：測(cè)試脈沖寬度
- 輸出：產(chǎn)生輸出波形（輸出比較和PWM）
- RCC預(yù)分頻和定時(shí)器預(yù)分頻，精度：nus級(jí)
- 定時(shí)器完全獨(dú)立
TIMx主要功能
- 通用定時(shí)器包括TIM2 3 4 5
- 16位向上，向下，向上/向下自動(dòng)裝載
- 預(yù)分頻
- 4個(gè)通道：輸入捕獲，輸出比較，PWM生成，單脈沖輸出
- 外部信號(hào)控制定時(shí)器實(shí)現(xiàn)同步
- 中斷：更新，觸發(fā)事件（起停，初始化和外內(nèi)觸發(fā)）以及輸入捕獲和輸出比較
- 支持編碼器和霍爾傳感器
- 觸發(fā)輸入可用于電流管理
TIMx功能描述
時(shí)基單元
- 定時(shí)器組成為16位計(jì)數(shù)器和自動(dòng)裝載寄存器
- 可向上，向下和上下雙向計(jì)數(shù)
- 三個(gè)重要寄存器：計(jì)數(shù)器，預(yù)分頻，自動(dòng)裝載
- 更新事件：UEV
- 自動(dòng)裝載寄存器：ARR
- 預(yù)裝載寄存器：PSC
計(jì)數(shù)器模式,一共有三種
向上計(jì)數(shù)模式
- 從0到ARR，產(chǎn)生UEV
- 可以禁止更新，否則ARR的影子寄存器也會(huì)被更新
- 更新時(shí)，所有的寄存器都更新
向下計(jì)數(shù)模式
- 基本同上文，從ARR到0
雙向計(jì)數(shù)模式
- 基本同上文，有兩次UEV產(chǎn)生
時(shí)鐘選擇
- 內(nèi)部時(shí)鐘最常用
- 外部時(shí)鐘模式有兩種，TIx和ETR
流程如下：（相當(dāng)于是計(jì)數(shù)）- 設(shè)置檢測(cè)的通道
- 選擇濾波器帶寬
- 上升沿極性
- 選擇定時(shí)器時(shí)鐘模式
- 選擇觸發(fā)輸入源
- 啟動(dòng)定時(shí)器
ETR模式時(shí)，設(shè)置濾波，分頻，檢測(cè)沿和開(kāi)啟模式和定時(shí)器即可，基本同TIX
- 內(nèi)部觸發(fā)IIRx，可以將兩個(gè)定時(shí)器進(jìn)行聯(lián)動(dòng)
捕獲和比較通道
- 包括比較寄存器
- 輸入為數(shù)字濾波，多路復(fù)用和預(yù)分頻器
- 輸出為比較器和輸出控制
輸入捕獲模式
- 捕獲的概念一定要搞懂：捕獲模式下，當(dāng)檢測(cè)到某種邊沿的信號(hào)時(shí)，計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值被鎖存到CCR中，SR置位，產(chǎn)生中斷或者DMA操作，這樣的功能可以用來(lái)測(cè)試PWM的寬度。
- 編程步驟如下：
- 選擇輸入端
- 配置濾波器的帶寬
- 設(shè)置有效邊沿
- 設(shè)置預(yù)分頻
- 允許捕獲寄存器操作
- 允許中斷
PWM輸入模式
-
這個(gè)是輸入捕獲模式的一個(gè)特例，比如我們要測(cè)試PWM的占空比，CCR1用于保存周期，CCR2保存高電平事件，如下圖：
3.png - 操作如下：
- 設(shè)置CCR1和CCR2的有效輸入
- 設(shè)置CCR1和CCR2有效極性
- 設(shè)置有效的觸發(fā)信號(hào)
輸出比較模式
- 比較輸出功能用于控制一個(gè)輸出的波形，或者指示一段時(shí)間已經(jīng)到，將計(jì)數(shù)器與比較寄存器進(jìn)行對(duì)比，相同時(shí)輸出到設(shè)置的引腳，輸出的電平同樣可以設(shè)置。
- 設(shè)置中斷位，產(chǎn)生中斷或者DMA操作
- 輸出比較模式的設(shè)置流程如下：
- 選擇時(shí)鐘
- 將數(shù)據(jù)寫入ARR和CCR中
- 如需要，設(shè)置中斷和DMA
- 設(shè)置輸出模式（電平極性）
啟動(dòng)
4.png
PWM模式
比如要輸出周期為8，高電平占3的PWM輸出波形，則ARR為8，而CCRX為3，
- ARR決定頻率
- CCRx決定占空比
-
同樣可以分為向上對(duì)齊，向下對(duì)齊和中央對(duì)齊的方式，下面是中央對(duì)齊方式的輸出
5.png
單脈沖模式
外部引腳接收到一個(gè)脈沖，比如按鍵，我們需要延時(shí)TDELAY以后，產(chǎn)生一個(gè)脈寬為TPULSE的脈沖。其中延時(shí)由CCR1來(lái)決定，脈沖由ARR-CCR1來(lái)決定.
在外部事件時(shí)清除OCXREF
這種方式下可以用于做電流控制，正常比較輸出模式下，計(jì)數(shù)超過(guò)CCRX時(shí)，輸出為低電平，如果CCRX固定，則輸出的脈寬是固定的，但如果有外部引腳輸入一個(gè)高電平（電流超出），則直接拉低輸出。
編碼器接口模式
這個(gè)在步進(jìn)電機(jī)上會(huì)有用到，重點(diǎn)關(guān)注一下，圖如下：
- 可以設(shè)置在T1和T2計(jì)數(shù)或者同時(shí)計(jì)數(shù)
- 選擇極性，這里為上升沿計(jì)數(shù)，同時(shí)可以設(shè)置濾波器
- 通過(guò)兩個(gè)輸入的順序，確定方向，這個(gè)方向值實(shí)時(shí)檢測(cè)，相當(dāng)于兩個(gè)脈沖的順序，為定時(shí)器增加了一個(gè)方向控制的信號(hào)，當(dāng)然，定時(shí)器的其他功能都可以正常使用。
- 增量編碼器還有一個(gè)引腳為機(jī)械零點(diǎn)，我們可以設(shè)置成為外部中斷，在中斷服務(wù)程序中設(shè)置計(jì)數(shù)器進(jìn)行復(fù)位。
- 編碼器輸出給單片機(jī)建議使用比較器進(jìn)行隔離，以提高抗干擾能力
- 兩個(gè)編碼器輸入事件的間隔信息，我們可以讀取以后，從而轉(zhuǎn)換成機(jī)械的動(dòng)態(tài)信息（速度，加速度，減速度）
定時(shí)器輸入異或功能
略
定時(shí)器和外部觸發(fā)的同步
定時(shí)器和外部信號(hào)組合在一起，有三種模式
- 復(fù)位模式
外部脈沖輸入時(shí)，所有的寄存器重新讀取，重新計(jì)時(shí)，同時(shí)觸發(fā)標(biāo)志，進(jìn)行中斷和DMA請(qǐng)求。 - 門控模式
只在有外部信號(hào)時(shí)計(jì)數(shù)，其他事件計(jì)數(shù)器暫停。 - 觸發(fā)模式
有某個(gè)事件時(shí)，使能計(jì)數(shù)器 - 外部時(shí)鐘模式+觸發(fā)模式
時(shí)鐘由外部輸入，同時(shí)用觸發(fā)信號(hào)進(jìn)行控制。
定時(shí)器同步
一個(gè)定時(shí)器處于主模式，對(duì)另外一個(gè)處于從模式的定時(shí)器進(jìn)行復(fù)位，啟動(dòng)，停止和提供時(shí)鐘等操作。
- 做為分頻器
配置定時(shí)器1為主模式，每次中斷時(shí)輸出一個(gè)上升沿
上升沿連接到定時(shí)器2，配置定時(shí)器2為從模式
把定時(shí)器2用外部時(shí)鐘模式1下，這樣就連接起來(lái)了
最后啟動(dòng)兩個(gè)定時(shí)器
- 使能從定時(shí)器
同樣設(shè)置定時(shí)器1為主模式
設(shè)置定時(shí)器1的OC1REF波形，輸出比較
配置定時(shí)器2的觸發(fā)
定時(shí)器2為門控模式，也就是說(shuō)，定時(shí)器1溢出以后，才控制定時(shí)器2開(kāi)始計(jì)數(shù)
最后啟動(dòng)兩個(gè)定時(shí)器
- 一個(gè)定時(shí)器去啟動(dòng)另一個(gè)定時(shí)器
有點(diǎn)類似于接力棒，一個(gè)定時(shí)器截至以后，另外一個(gè)接著計(jì)數(shù)，但是計(jì)數(shù)器1在重新計(jì)數(shù)
4.外部信號(hào)同步啟動(dòng)兩個(gè)定時(shí)器
