STM32 定時器（基於HAL庫）
l 16位的向上、向下、向上/向下（中心對齊）計數模式，支援自動重灌載
l 16位的預分頻器
l 每個定時器都有多個獨立通道，每個通道可用於
* 輸入捕獲
* 輸出比較
* PWM輸出
* 單脈衝模式
l 高階定時器還可以產生互補輸出
l 可以產生中斷/DMA請求：
* 更新事件：計數器向上/向下溢位，計數器初始化（通過軟或者內部/外部觸發）
* 觸發事件：計數器啟動，停止，初始化或者有內部/外部觸發計數
* 輸入捕獲
* 輸出比較
一、定時器之計數模式
(一) 計數模式
向上計數
計數器從0向上計數（遞增）到自動裝載值，然後再次回到0開始計數，併產生一個計數溢位事件
向下計數
計數器從自動裝載值向下計數（遞減）到0，然後再次回到自動裝載值開始計數，併產生一個計數器向下溢位事件
中央對齊模式（向上/向下計數）
計數器從0開始計數到自動裝載值-1，併產生一個計數器溢位事件，然後再向下計數到0+1，併產生一個計數溢位事件，然後再向上計數。
（二）定時器的溢位時間計算
time=(ARR+1)*(PSC+1)/Tclk
ARR為自動裝載值
PSC:預分頻係數
Tclk:定時器的APB時鐘，通常等於系統時鐘
如：
tclk為72M
psc為7199
arr為4999
time=(4999+1)*(7199+1)/72 000 000 = 0.5s = 500ms
（三）CubeMX設定
這裡需要注意的是你所需要使用的定時器是掛載在APB1還是APB2。相應的要調節他們時鐘頻率
選擇
選擇內部時鐘
基礎配置，這裡配置的是1秒計數
l Prescaler (PSC- 16 bits value)，預分頻器(PSC- 16位值)
l Counter Mode，計數器模式：
up 向上
down 向下
Center Aligned mode 中心對齊模式
l Counter Period (AutoReload Register - 16 bits value)，重灌載值
l auto-reload preload，自動重灌載開啟
開啟更新中斷
中斷優先順序數字越低越高
（四）程式設計記錄
中斷開啟
HAL_StatusTypeDef HAL_TIM_Base_Start_IT(TIM_HandleTypeDef *htim)
溢位事件回撥函式
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim);
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim){
if(htim->Instance == TIM1){
HAL_GPIO_TogglePin(LED_GPIO_Port,LED_Pin);//單獨輸出電平取反
}
}
開啟中斷
HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim1);
二、 定時器之PWM
PWM即脈衝寬度調製，是一種模擬控制方式，通常用於LED的亮度調節。其實就是快速的高低電平變化讓人感覺不出來。
（一）瞭解一下HZ的概念
1HZ表示1秒變化一個週期
在家用交流點中：
50HZ表示電流每秒鐘來回變化50次，方向改變100次。
50HZ是50個週期，所以有50個正玄波形
這個圖表示的是1HZ變化，1個週期，1個正玄波
50HZ表示每個週期的時間=1S/50=0.02S=20ms
微控制器檢測交流電可以200ms內沒有檢測到高電平，則表示無輸入。
在計算機cpu等使用1khz=1000hz
在電磁波和機械波等，1Khz=1024hz
在PWM中
hz是頻率的單位
1hz 表示PWM的週期是一秒
1Khz表示一秒鐘有一千個週期，也就是週期是1ms
1KKhz、1Mhz表示一秒鐘有100萬個週期，也就是週期是1us
y秒=1/xHZ
1/1000=0.001S=1ms
1/1000000=0.000001S=1us
如果實現週期是100us
100us=0.0001S=1/0.0001= 10,000HZ
（二）PWM配置
ARR為自動裝載值
CCRx 為捕獲比較暫存器值
預分頻係數決定了PWM的時鐘速度
ARR的大小決定了PWM的週期
CRRx決定了輸出有效訊號的時間
有效訊號：
高電平
低電平
PWM模式：
模式1，不管是向上還是向下計數，當計數值小於重灌載值是輸出有效電平。
模式2，不管是向上還是向下計數，當計數值小於重灌載值是輸出無效電平。
PWM週期計算
Fpwm = 100M / ((arr+1)*(psc+1))(單位：Hz)
Fpwm = 100M / (arr+1)/(psc+1)(單位：Hz)
arr 是計數值
psc 是預分頻值
如：
3. 主頻=100M
4. arr=100
5. psc=1000
100,000,000/100/1000=1000Hz
（三） CubeMX設定
設定定時器使用內部時鐘
設定定時器的PWM通道1開啟
STM32F103C8T6對應的PWM通道為PA8
設定基礎引數
Prescaler,分配係數為36
Counter Period,重灌載值為100
所以：
PWM的頻率為：72 000 000/35/100=20 000 HZ（20KHZ），週期為 1/20000= 0.00005秒
PWM脈寬調製的最大值與重灌載值一致，其範圍為[0,100]
通道可以設定的值：
Mode,PWM的模式，可以選擇模式1或模式2
CH Polarity，有效電平，可選高或底
（四）程式設計
初始化
//開啟PWM輸出 HAL_TIM_PWM_Start(&htim1,TIM_CHANNEL_1); //設定預設的佔空比值 __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim1,TIM_CHANNEL_1,10);
while迴圈改變值
HAL_Delay(30);//延時30ms //變數修改 if(i<100) i++; else i=0; //設定佔空比值 __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim1,TIM_CHANNEL_1,i);
三、 定時器之輸入捕獲
通過檢查定時器通道上的邊沿訊號，在邊沿訊號跳變（上升沿或者下降沿）的時候，將當前定時器的計數值儲存到對應的捕獲/比較暫存器裡面，完成一次捕獲。
通常用於檢測高電平持續時間、低電平持續時間、兩次下降沿的持續時間、兩次上升沿的持續時間
濾波器：
裡可以設定以什麼頻率採集多少次有效電平才說明邊沿觸發成功，如設定的是上升沿觸發，當上升沿發生時，濾波器或以fDTS的頻率採集ICF設定的次數，每次檢測是否是高電平，這樣可以防止誤觸發所帶來的計算干擾。
邊沿檢測器：
設定捕獲的觸發邊沿，可以設定上升沿或下降沿
通道選擇
通過暫存器可以設定其它通道輸入的值到該通道上
如通道1和通道2都可以對映到IC1,但通常是通道1是IC1,通道2是IC2,每個獨立一對一對映，互不干擾。
分頻器：
每2個事件觸發一次捕獲，如上升沿捕獲時，連續獲取到兩個上升沿後才會觸發計數
每4個事件觸發一次捕獲
每8個事件觸發一次捕獲
（一） CubeMX設定
開啟TIM4的通道1作為輸入捕獲通道，對應是PB6引腳
Internal Clock表示內部時鐘
input capture direct mode 表示輸入捕獲
根據硬體連線，這裡設定為上拉
開啟中斷
基礎配置
時鐘：72 000 000 /72 = 1 000 000 HZ= 1MHZ,所以計數一次為1us
最大計數值為65536，約為65ms
prolarity selection 為觸發計數邊沿，下降沿
（二）程式設計
測量低電平的持續時間，先下降沿後上升沿，記錄計數值，最終輸出us單位。
通用函式
//變數儲存
typedef struct
{
uint8_t flg; //0為未開始，1已經開始，2為結束
uint16_t num;//計數值
uint16_t num_period;//溢位次數
}COUNT_TEMP;
COUNT_TEMP count_temp={0};
//捕獲中斷髮送時的回撥函式
void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
//判斷定時器2
if(TIM2 == htim->Instance){
if ( count_temp.flg == 0 )
{
// 清零定時器計數
__HAL_TIM_SET_COUNTER(htim,0);
//設定上升沿觸發
__HAL_TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(&htim2, TIM_CHANNEL_2, TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_RISING);
count_temp .flg = 1; //設定已經開始
count_temp .num_period = 0; //溢位計數清零
count_temp .num = 0; //計數清零
}
else
{
// 獲取定時器計數值
count_temp .num = HAL_TIM_ReadCapturedValue(&htim2,TIM_CHANNEL_2);
//設定下降沿觸發
__HAL_TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(&htim2, TIM_CHANNEL_2, TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_FALLING);
count_temp .flg = 2;
}
}
}
//定時器溢位回撥函式
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
if(TIM2 == htim->Instance){
//每次溢位時間為65536us
if(count_temp.flg==1)//還未成功捕獲
{
if(count_temp.num_period==0XFFFF)//電平太長了
{
count_temp.flg=2; //標記成功捕獲了一次
count_temp .num=0XFFFF;
}else count_temp .num_period ++;
}
}
}
初始化
//開啟定時器溢位中斷 HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2); //開啟輸入捕獲中斷，設定下降沿觸發中斷 __HAL_TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(&htim2, TIM_CHANNEL_2, TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_FALLING); HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim2, TIM_CHANNEL_2); //啟動輸入捕獲
while迴圈
//等待測量完畢
if(count_temp.flg == 2 )
{
//計數計數值，0xFFFF為最大計數
uint32_t ulTime = (uint32_t)count_temp .num_period * 0xFFFF + count_temp .num;
//輸出測量的值
printf ( "低電平時間：%d us\n",ulTime);
count_temp .flg = 0;
}
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