STM32 定时器介绍--通用、高级定时器

高级定时器

1.功能框图

1-时钟源

2-时基单元

3-输入捕获

4-输出比较

2.输入捕获的应用

3.输出比较的应用

4.初始化结构体

1-时基初始化结构体

2-输出比较结构体

3-PWM信号周期和占空比的计算--以通用定时器为例

4-输入捕获结构体

5-断路和死区初始化结构体

5.程序设计

1-高级定时器定时功能设计

2-通用定时器PWM输出功能设计

前面文章中说过，STM32F103系列单片机中除了有系统定时器SysTick外，还有2个高级定时器TIM1和TIM8，4个通用定时器TIM2/3/4/5，2个基本定时器TIM6和TIM7。通用定时器的功能在高级定时器中都存在，不做赘述，这篇文章主要介绍STM32中的高级定时器。对于系统定时器SysTick和基本定时器的介绍分别如下：

STM32 系统定时器--SysTick_systick中断_Haohao fighting！的博客-CSDN博客

STM32 定时器介绍--基本定时器_Haohao fighting！的博客-CSDN博客

高级定时器简介：

计数器16bit，可从上/下/两边计数，上：从0计数到用户配置的值；下：从用户配置的值倒数到0；两边：从0计数到用户配置的值，再从用户配置的值倒数到0。TIM1和TIM8，时基单元里还有一个重复计数器RCR，独有。

相比基本定时器，通用定时器和高级定时器有4个GPIO，其中通道1~3还有互补输出GPIO，加起来共有7个。

时钟来自PCLK2，为72M（所有的定时器都是72M），可实现1~65536分频。

高级定时器

1.功能框图

1-时钟源 2-控制器 3-时基 4-输入捕获 5-输出比较 6-断路功能

1-时钟源

内部时钟源

时钟源有四种模式，我们最常用的就是CK_INT：来自RCC的TIMx_CLK

高级定时器挂载到APB2总线上，APB2的预分频系数是1，所以不变，还是72M。

外部时钟模式1—外部的GPIO Tix（x=1 2 3 4）和外部时钟模式2—外部的GPIO ETR不常用。外部时钟模式1可以从外部的引脚（功能框图左侧的TIMx_CH1、2、3、4引脚）给计数器提供时钟；外部时钟模式2可以从外部的特殊引脚（功能框图左侧的TIMx_ETR引脚）给计数器提供时钟。

这些引脚对应哪些具体引脚，参考下图

外部时钟1：

虽然有4个引脚，但不能同时使用两个，只能使用1个。

①时钟信号输入引脚 外部的GPIO Tix，对应：TIMx_CH1/2/3/4，TIM_CCMRx寄存器的位CCxS[1:0]配置，其中CCMR1控制TI1/2，CCMR2控制TI3/4。

②滤波器 如果来自外部的时钟信号的频率过高或者混杂有高频干扰信号的话，我们就需要使用滤波器对ETRP信号重新采样，来达到降频或者去除高频干扰的目的，由TIMx_CCMRx寄存器的位ICxF[3:0]配置。

③边沿检测 边沿检测的信号来自于滤波器的输出，在成为触发信号之前，需要进行边沿检测，决定是上升沿有效还是下降沿有效。由TIMx_CCER寄存器的位CCxP和CCxNP 配置。

④触发选择 当使用外部时钟模式1时，触发源有两个，一个是滤波后的定时器输入1（TI1FP1）和滤波后的定时器输入2（TI2FP2）。由TIMx_SMCR寄存器的位TS[2:0]配置。

⑤从模式选择 选定了触发源信号后，最后我们需把信号连接到TRGI引脚，让触发信号成为外部时钟模式1的输入，最终等于 CK_PSC，然后驱动计数器CNT计数。具体的配置TIMx_SMCR寄存器的位SMS[2:0]为 000 即可选择外部时钟模式1。

经过上面的5个步骤之后，最后我们只需使能计数器开始计数，外部时钟模式1的配置就算完成。使能计数器由TIMx_CR1寄存器的位CEN 配置。

外部时钟2

①时钟信号输入引脚 当使用外部时钟模式2的时候，时钟信号来自于定时器的特定输入通道TIMx_ETR，只有1个。

②外部触发极性 来自ETR引脚输入的信号可以选择为上升沿或者下降沿有效。具体的由TIMx_SMCR寄存器的位ETP 配置。

③外部触发预分频器 由于ETRP的信号的频率不能超过TIMx_CLK（180M）的 1/4，当触发信号的频率很高的情况下，就必须使用分频器来降频。具体的由TIMx_SMCR寄存器的位ETPS[1:0]配置。

④滤波器 如果ETRP的信号的频率过高或者混杂有高频干扰信号的，需要使用滤波器对ETRP信号重新采样，来达到降频或者去除高频干扰的目的。具体的由TIMx_SMCR寄存器的位ETF[3:0]配置，其中的fDTS是由内部时钟CK_INT分频得到，具体的由TIMx_CR1寄存器的位CKD[1:0]配置。

⑤从模式选择 经过滤波器滤波的信号连接到ETRF引脚后，触发信号成为外部时钟模式2的输入，最终等于CK_PSC，然后驱动计数器 CNT 计数。具体的配置TIMx_SMCR寄存器的位ECE为 1即可选择外部时钟模式2。

经过上面的5个步骤之后，最后我们只需使能计数器开始计数，外部时钟模式2的配置就算完成。使能计数器由TIMx_CR1寄存器的位CEN配置。

2-时基单元

预分频器 PSC

16位，由预分频器(TIMx_PSC)控制。有一个输入时钟CK_PSC和一个输出时钟CK_CNT。输入时钟CK_PSC就是上面时钟源的输出，输出CK_CNT则用来驱动计数器CNT计数。通过设置预分频器PSC的值可以得到不同的CK_CNT。计数器的时钟频率(CK_CNT)=fck_psc/( PSC[15:0]+1)

计数器CNT

16位，由计数器(TIMx_CNT)控制。

递增计数模式下，计数器从0开始计数，每来一个CK CNT脉冲计数器就增加1，直到计数器的值与自动重载寄存器ARR值相等，然后计数器又从0开始计数并生成计数器上溢事件，计数器总是如此循环计数。如果禁用重复计数器，在计数器生成上溢事件就马上生成更新事件(UEV)；如果使能重复计数器，每生成一次上溢事件重复计数器内容就减1，直到重复计数器内容为0时才会生成更新事件。

递减计数模式下，计数器从自动重载寄存器ARR值开始计数，每来一个CK CNT脉冲计数器就减1，直到计数器值为0，然后计数器又从自动重载寄存器ARR值开始递减计数并生成计数器下溢事件，计数器总是如此循环计数。如果禁用重复计数器，在计数器生成下溢事件就马上生成更新事件：如果使能重复计数器，每生成一次下溢事件重复计数器内容就减1，直到重复计数器内容为0时才会生成更新事件。

中心对齐模式下，计数器从0开始递增计数，直到计数值等于(ARR-1)值生成计数器上溢事件，然后从ARR值开始递减计数直到1生成计数器下溢事件。然后又从0开始计数，如此循环。每次发生计数器上溢和下溢事件都会生成更新事件。

自动重装载寄存器ARR

16位，由自动重装载寄存器(TIMx_ARR)控制，与前面基本定时器的ARR基本相同。

重复计数器RCR

8位。由重复计数寄存器(TIMx_RCR)控制。基本/通用定时器，发生上/下溢事件时，直接生成更新事件。高级控制定时器多出了重复计数器。定时器发生上溢、下溢事件时，递减重复计数器的值。当重复计数器为0时，才会生成更新事件。发生N+1个上溢、下溢事件(N为RCR的值)时，产生更新事件。

3-输入捕获

输入捕获可以对输入的信号的上升沿，下降沿或者双边沿进行捕获，常用的有测量输入信号的脉宽和测量PWM输入信号的频率和占空比这两种。

输入捕获的大概的原理就是，当捕获到信号的跳变沿（上升或者下降沿）的时候，把计数器CNT的值锁存到捕获寄存器CCR中，把前后两次捕获到的CCR寄存器中的值相减，就可以算出脉宽或者频率。如果捕获的脉宽的时间长度超过你的捕获定时器的周期,就会发生溢出，这个我们需要做额外的处理。

①输入通道 当使用需要被测量的信号从定时器的外部引脚 TIMx_CH1/2/3/4进入，通常叫TI1/2/3/4，我们称被测量的信号为Tix。

②输入滤波和边沿检测 当输入的信号存在高频干扰的时候，我们需要对输入信号进行滤波，即进行重新采样，根据采样定律，采样的频率必须大于等于两倍的输入信号。比如输入的信号为1M,又存在高频的信号干扰，那么此时就很有必要进行滤波，我们可以设置采样频率为2M，这样可以在保证采样到有效信号的基础上把高于2M的高频干扰信号过滤掉。

滤波器的配置由CR1寄存器的位CKD[1:O]和CCMR1/2的位ICxF[3:0]控制。从ICxF位的描述可知，采样频率fSAMPLE可以由fCK INT和fDTs分频后的时钟提供，其中是fCK_INT内部时钟，Ds是fCK INT经过分频后得到的频率，分频因子由CKD[1:O]决定，可以是不分频，2分频或者是4分频。

边沿检测器用来设置信号在捕获的时候是什么边沿有效，可以是上升沿，下降沿，或者是双边沿，具体的由CCER寄存器的位CCxP和CCxNP决定。

③捕获通道 捕获通道就是图中的IC1/2/3/4，每个捕获通道都有相对应的捕获寄存器CCR1/2/3/4，当发生捕获的时候，计数器CNT的值就会被锁存到捕获寄存器中。

这里我们要搞清楚输入通道和捕获通道的区别，输入通道是用来输入信号的，捕获通道是用来捕获输入信号的通道，一个输入通道的信号可以同时输入给两个捕获通道。比如输入通道TI1的信号经过滤波边沿检测器之后的TIIFP1和TIIFP2可以进入到捕获通道IC1和IC2，其实这就是我们后面要讲的PWM输入捕获，只有一路输入信号(TI1)却占用了两个捕获通道(IC1和IC2)，一路测量周期，一路测量占空比。PWM信号输入只能通道1、2有这种功能。PWM信号可以分为TIxFP1和TIxFP2，分别和两个捕获寄存器联系起来，要选择一路作为触发从模式，哪一路触发从模式，哪一路就是测量周期；另外一路测量占空比。TIxFP1触发从模式，测量周期称为直连；TIxFP2触发从模式，测量周期称为非直连。

当只需要测量输入信号的脉宽时候，用一个捕获通道即可。输入通道和捕获通道的映射关系具体由寄存器CCMRx的位CCxS[1:0]配置。

④预分频器 一般不分频。

⑤捕获寄存器 经过预分频器的信号ICxPS是最终被捕获的信号，当发生捕获时（第一次），计数器CNT的值会被锁存到捕获寄存器CCR中，还会产生CCxI中断，相应的中断位CCxIF(在SR寄存器中)会被置位，通过软件或者读取CCR中的值可以将CCxF清0。如果发生第二次捕获（即重复捕获：CCR寄存器中已捕获到计数器值且CCxF标志已置1），则捕获溢出标志位CCxOF(在SR寄存器中)会被置位，CCxOF只能通过软件清零。

4-输出比较

例如：输出一个PWM波信号。

CCR寄存器用于输出信号叫做比较寄存器。计数器从0开始计数，计数到CCR的时候输出高电平或者低电平；从CCR计数到ARR输出低电平或者高电平。然后重新开始计数一轮。占空比就与比较寄存器CCR相关。信号在输出通道输出之前，还要经过一个寄存器的控制：刹车和死区寄存器(TIMx_BDTR)。

什么是死区时间？

MOTORA是用来驱动电机的，由上下两个MOS管来控制，

一路（一个MOS管）高电平转换成低电平之后，延迟一段时间之后另一路（另一个MOS管）才由低电平转换成高电平；反之亦然。这样就不会同时导通，从而避免功率元件烧毁；延迟的那段时间称为死区时间，死区时间控制在通常的单片机所配备的PWM中都有这样的功能。

死区时间由刹车和死区寄存器(TIMx_BDTR)的UTG[7:0]位控制。

其中的Tdts跟内部时钟相关，由TIM1和TIM8控制寄存器 1(TIMx_CR1)的CKD[1:0]位控制。

在刹车和死区寄存器(TIMx_BDTR)中：

2.输入捕获的应用

一是测量脉宽和频率

上升沿捕获到一次之后进入中断，在中断中改变捕获的边沿，改成下降沿捕获；捕获到下降沿之后，进入中断再次改变为上升沿捕获……

二是PWM输入模式

只能通过通道1，2进行捕获，3、4通道不能捕获。

3.输出比较的应用

1-输出比较模式总共有 8 种，常用的是PWM模式。

2-由寄存器CCMRx的位OCxM[2:0]配置。

PWM 输出就是对外输出脉宽（即占空比）可调的方波信号，信号频率由自动重装寄存器 ARR 的值决定，占空比由比较寄存器 CCR 的值决定。

PWM的输出模式：

有效：高电平；无效：低电平

边沿对齐与中心对齐的不同

最常用的是边沿对齐。

1-根据CNT的计数方向，PWM波形分成边沿对齐和中心对齐两种。边沿对齐主要用于直流电机，中心对齐主要用于交流电机。

2-边沿对齐时，CNT只工作在递增或者递减。

3-中心对齐时，CNT工作在递增和递减。

4.初始化结构体

1-时基初始化结构体

TIM_TimeBaseInitTypeDef，也就是前面功能框图里面的时基单元。

typedef struct 
{uint16_t TIM_Prescaler;         // 预分频器uint16_t TIM_CounterMode;       // 计数模式uint32_t TIM_Period;            // 定时器周期uint16_t TIM_ClockDivision;     // 时钟分频uint8_t TIM_RepetitionCounter;  // 重复计算器
} TIM_TimeBaseInitTypeDef;

TIM_Prescaler：定时器预分频器设置，时钟源经该预分频器才是定时器计数时钟CK_CNT，它设定 PSC 寄存器的值。计算公式为：计数器时钟频率 (fCK_CNT) 等于fCK_PSC / (PSC[15:0] + 1)【对应TIMx_PSC寄存器】，可实现 1 至 65536 分频。

TIM_CounterMode：定时器计数方式，可设置为向上计数、向下计数以及中心对齐。高级控制定时器允许选择任意一种。基本定时器只能选择向上计数，配置基本定时器时不用配置此成员。对应TIM_CR1寄存器的DIR位。

TIM_Period：定时器周期，实际就是设定自动重载寄存器ARR的值，ARR为要装载到实际自动重载寄存器（即影子寄存器）的值，可设置范围为0至65535。（具体介绍看基本定时器）

TIM_ClockDivision：时钟分频，设置定时器时钟 CK_INT 频率与死区发生器以及数字滤波器采样时钟频率分频比。可以选择1、2、4 分频。

TIM_RepetitionCounter：重复计数器，只有 8 位，只存在于高级定时器。

2-输出比较结构体

TIM_OCInitTypeDef

typedef struct 
{uint16_t TIM_OCMode;            // 比较输出模式uint16_t TIM_OutputState;       // 比较输出使能uint16_t TIM_OutputNState;      // 比较互补输出使能uint32_t TIM_Pulse;             // 脉冲宽度uint16_t TIM_OCPolarity;        // 输出极性uint16_t TIM_OCNPolarity;       // 互补输出极性uint16_t TIM_OCIdleState;       // 空闲状态下比较输出状态uint16_t TIM_OCNIdleState;      // 空闲状态下比较互补输出状态
} TIM_OCInitTypeDef;

TIM_OCMode：比较输出模式选择，总共有八种，常用的为 PWM1/PWM2。它设定CCMRx（x控制1或2通道）寄存器OCxM[2:0]位的值。

TIM_OutputState：比较输出使能，决定最终的输出比较信号OCx 是否通过外部引脚输出。它设定TIMx_CCER寄存器CCxE位的值。也就是说启用之后可以产生PWM波信号。

TIM_OutputNState：比较互补输出使能，决定 OCx 的互补信号 OCxN 是否通过外部引脚输出。它设定 CCER 寄存器 CCxNE 位的值。

TIM_Pulse：比较输出脉冲宽度，实际设定比较寄存器 CCR 的值，决定脉冲宽度。可设置范围为 0 至 65535。

TIM_OCPolarity：比较输出极性，可选 OCx 为高电平有效或低电平有效。它决定着定时器通道有效电平。它设定 CCER 寄存器的 CCxP 位的值。也就是正周期的电平是高/低。

TIM_OCNPolarity：比较互补输出极性，可选OCxN 为高电平有效或低电平有效。它设定 TIMx_CCER 寄存器的 CCxNP 位的值。

当我们需要输出PWM波时（小车电机驱动），就需要配置时基结构体和输出比较结构体即可，而输出比较结构体只需要配置三个加粗的成员即可。

3-PWM信号周期和占空比的计算--以通用定时器为例

这一部分在时基结构体初始化中配置。

ARR ：自动重装载寄存器的值

CLK_cnt：计数器的时钟(驱动CNT计数器的时钟周期)，等于 Fck_int / (psc+1) = 72M/(psc+1) psc = GENERAL_TIM_Prescaler 宏定义的值为 71。CLK_cnt = 1 MHZ

PWM 信号的周期 T = ARR * (1/CLK_cnt) = ARR*(PSC+1) / 72M。这里的ARR代表的是自动重装载寄存器的值，累计TIM_Period+1，TIM_Period在宏定义中为9，也就是9+1=10。周期 = 10 * (1 / 1 MHZ) = 10 us

占空比 P = CCR/ARR = CCR/(TIM_Period+1) TIM_Period就是宏定义中 GENERAL_TIM_Period 值为9，也就是说，占空比为 = CCR / 10

详细例程如下，这是一个定时器3，四路PWM通道不同输出值的配置程序，主要是看一下PWM周期和占空比是如何配置的：

.c文件内容，定时器3配置函数：

static void GENERAL_TIM3_Mode_Config(void)
{// 开启定时器时钟,即内部时钟CK_INT=72MGENERAL_TIM3_APBxClock_FUN(GENERAL_TIM3_CLK,ENABLE);/*--------------------时基结构体初始化-------------------------*/// 配置周期，这里配置为100KTIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;// 自动重装载寄存器的值ARR，累计TIM_Period+1个频率后产生一个更新或者中断  	TIM_Period+1  9+1=10TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=GENERAL_TIM3_Period;	// 驱动CNT计数器的时钟 = Fck_int/(psc+1)TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler= GENERAL_TIM3_Prescaler;	// 时钟分频因子 ，配置死区时间时需要用到TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;		// 计数器计数模式，设置为向上计数TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;		// 重复计数器的值，没用到不用管TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter=0;	// 初始化定时器TIM_TimeBaseInit(GENERAL_TIM3, &TIM_TimeBaseStructure);/*--------------------输出比较结构体初始化-------------------*/	 // 需要 PWM波 输出的就需要配置此结构体// 占空比配置uint16_t CCR1_Val = 9;  // 占空比 = CCR1_Val / (GENERAL_TIM_Period + 1)uint16_t CCR2_Val = 6;uint16_t CCR3_Val = 3;uint16_t CCR4_Val = 1;TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;// 配置为PWM模式1TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;  //比较输出模式选择.常用的为 PWM1/PWM2// 输出使能TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;  //比较输出使能，决定最终的输出比较信号OCx是否通过外部引脚输出，也就是说启用之后可以产生PWM波信号// 输出通道电平极性配置	TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;  //比较输出极性，可选 OCx 为高电平有效或低电平有效。它决定着定时器通道有效电平。也就是正周期的电平是高/低// 输出比较通道 1TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR1_Val;TIM_OC1Init(GENERAL_TIM3, &TIM_OCInitStructure);TIM_OC1PreloadConfig(GENERAL_TIM3, TIM_OCPreload_Enable);// 输出比较通道 2TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR2_Val;TIM_OC2Init(GENERAL_TIM3, &TIM_OCInitStructure);TIM_OC2PreloadConfig(GENERAL_TIM3, TIM_OCPreload_Enable);// 输出比较通道 3TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR3_Val;TIM_OC3Init(GENERAL_TIM3, &TIM_OCInitStructure);TIM_OC3PreloadConfig(GENERAL_TIM3, TIM_OCPreload_Enable);// 输出比较通道 4TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR4_Val;TIM_OC4Init(GENERAL_TIM3, &TIM_OCInitStructure);TIM_OC4PreloadConfig(GENERAL_TIM3, TIM_OCPreload_Enable);// 使能计数器TIM_Cmd(GENERAL_TIM3, ENABLE);
}

.h文件内容，一些宏定义：

/************************************通用定时器TIM参数定义，只限TIM2、3、4、5********************************/
// 当使用不同的定时器的时候，对应的GPIO是不一样的，这点要注意
/******************************* TIM3 ***************************************/#define            GENERAL_TIM3                   TIM3
#define            GENERAL_TIM3_APBxClock_FUN     RCC_APB1PeriphClockCmd
#define            GENERAL_TIM3_CLK               RCC_APB1Periph_TIM3
#define            GENERAL_TIM3_Period            9
#define            GENERAL_TIM3_Prescaler         71
// TIM3 输出比较通道1
#define            GENERAL_TIM3_CH1_GPIO_CLK      RCC_APB2Periph_GPIOA
#define            GENERAL_TIM3_CH1_PORT          GPIOA
#define            GENERAL_TIM3_CH1_PIN           GPIO_Pin_6// TIM3 输出比较通道2
#define            GENERAL_TIM3_CH2_GPIO_CLK      RCC_APB2Periph_GPIOA
#define            GENERAL_TIM3_CH2_PORT          GPIOA
#define            GENERAL_TIM3_CH2_PIN           GPIO_Pin_7// TIM3 输出比较通道3
#define            GENERAL_TIM3_CH3_GPIO_CLK      RCC_APB2Periph_GPIOB
#define            GENERAL_TIM3_CH3_PORT          GPIOB
#define            GENERAL_TIM3_CH3_PIN           GPIO_Pin_0// TIM3 输出比较通道4
#define            GENERAL_TIM3_CH4_GPIO_CLK      RCC_APB2Periph_GPIOB
#define            GENERAL_TIM3_CH4_PORT          GPIOB
#define            GENERAL_TIM3_CH4_PIN           GPIO_Pin_1

整个工程的详细代码在文末有下载链接。参照 5.2-通用定时器PWM输出功能设计

4-输入捕获结构体

typedef struct 
{uint16_t TIM_Channel; // 输入通道选择uint16_t TIM_ICPolarity; // 输入捕获触发选择uint16_t TIM_ICSelection; // 输入捕获选择uint16_t TIM_ICPrescaler; // 输入捕获预分频器uint16_t TIM_ICFilter; // 输入捕获滤波器
} TIM_ICInitTypeDef;

TIM_Channel：捕获通道ICx选择，可选 TIM_Channel_1、 TIM_Channel_2、TIM_Channel_3 或 TIM_Channel_4 四个通道。它设定 CCMRx 寄存器 CCxS 位的值。

TIM_ICPolarity：输入捕获边沿触发选择，可选上升沿触发、下降沿触发或边沿跳变触发。它设定 CCER 寄存器 CCxP 位和 CCxNP 位的值。

TIM_ICSelection：输入通道选择，捕获通道 ICx 的信号可来自三个输入通道，分别为：TIM_ICSelection_DirectTI、TIM_ICSelection_IndirectTI 或 TIM_ICSelection_TRC。它设定 CCRMx 寄存器的 CCxS[1:0]位的值。

TIM_ICPrescaler：输入捕获通道预分频器，可设置 1、 2、 4、 8 分频，它设定 CCMRx寄存器的 ICxPSC[1:0]位的值。如果需要捕获输入信号的每个有效边沿，则设置 1 分频即可。

TIM_ICFilter：输入捕获滤波器设置，可选设置 0x0 至 0x0F。它设定 CCMRx 寄存器ICxF[3:0]位的值。一般我们不使用滤波器，即设置为 0。

5-断路和死区初始化结构体

TIM_BDTRInitTypeDef

断路和死区结构体 TIM_BDTRInitTypeDef 用于断路和死区参数的设置，属于高级定时器专用，用于配置断路时通道输出状态，以及死区时间。它与 TIM_BDTRConfig 函数配置使用完成参数配置。这个结构体的成员只对应寄存器断路和死区寄存器：TIMx_BDTR。

typedef struct 
{uint16_t TIM_OSSRState;         // 运行模式下的关闭状态选择uint16_t TIM_OSSIState;         // 空闲模式下的关闭状态选择uint16_t TIM_LOCKLevel;         // 锁定配置uint16_t TIM_DeadTime;          // 死区时间uint16_t TIM_Break;             // 断路输入使能控制uint16_t TIM_BreakPolarity;     // 断路输入极性uint16_t TIM_AutomaticOutput;   // 自动输出使能
} TIM_BDTRInitTypeDef;

(1) TIM_OSSRState：运行模式下的关闭状态选择，它设定 BDTR 寄存器 OSSR 位的值。

(2) TIM_OSSIState：空闲模式下的关闭状态选择，它设定 BDTR 寄存器 OSSI 位的值。

(3) TIM_LOCKLevel：锁定级别配置，BDTR 寄存器 LOCK[1:0] 位的值。

(4) TIM_DeadTime：配置死区发生器，定义死区持续时间，可选设置范围为 0x0 至 0xFF。它设定 BDTR 寄存器 DTG[7:0] 位的值。

(5) TIM_Break：断路输入功能选择，可选使能或禁止。它设定 BDTR 寄存器 BKE 位的值。

(6) TIM_BreakPolarity：断路输入通道 BRK 极性选择，可选高电平有效或低电平有效。它设定 BDTR 寄存器 BKP 位的值。

(7) TIM_AutomaticOutput：自动输出使能，可选使能或禁止，它设定 BDTR 寄存器 AOE 位的值。

这个在我平常做的时候用不到这个功能，就不做相应配置了。

5.程序设计

1-高级定时器定时功能设计

功能设计：使用高级定时器实现双色LED灯间隔1秒完成红绿颜色切换（高级定时器的定时功能）

配置过程：

首先进行定时器和中断优先级的配置：

#include "bsp_AdvanceTim.h" // 中断优先级配置
static void ADVANCE_TIM_NVIC_Config(void)
{NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; // 设置中断组为0NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0);		// 设置中断来源NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = ADVANCE_TIM_IRQ ;	// 设置主优先级为 0NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;	 // 设置抢占优先级为3NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}///*
// * 注意：TIM_TimeBaseInitTypeDef结构体里面有5个成员，TIM6和TIM7的寄存器里面只有
// * TIM_Prescaler和TIM_Period，所以使用TIM6和TIM7的时候只需初始化这两个成员即可，
// * 另外三个成员是通用定时器和高级定时器才有.
// *-----------------------------------------------------------------------------
// *typedef struct
// *{ TIM_Prescaler            都有
// *	TIM_CounterMode			     TIMx,x[6,7]没有，其他都有
// *  TIM_Period               都有
// *  TIM_ClockDivision        TIMx,x[6,7]没有，其他都有
// *  TIM_RepetitionCounter    TIMx,x[1,8,15,16,17]才有
// *}TIM_TimeBaseInitTypeDef; 
// *-----------------------------------------------------------------------------
// */
static void ADVANCE_TIM_Mode_Config(void)
{TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;		// 开启定时器时钟,即内部时钟CK_INT=72MADVANCE_TIM_APBxClock_FUN(ADVANCE_TIM_CLK, ENABLE);	// 自动重装载寄存器的值，累计TIM_Period+1个频率后产生一个更新或者中断TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=ADVANCE_TIM_Period;// 时钟预分频数TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler= ADVANCE_TIM_Prescaler;	// 时钟分频因子 ，没用到不用管TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;		// 计数器计数模式，设置为向上计数TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up; 		// 重复计数器的值，没用到不用管TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter=0;	// 初始化定时器TIM_TimeBaseInit(ADVANCE_TIM, &TIM_TimeBaseStructure);// 清除计数器中断标志位TIM_ClearFlag(ADVANCE_TIM, TIM_FLAG_Update);// 开启计数器中断TIM_ITConfig(ADVANCE_TIM,TIM_IT_Update,ENABLE);// 使能计数器TIM_Cmd(ADVANCE_TIM, ENABLE);
}void ADVANCE_TIM_Init(void)
{ADVANCE_TIM_NVIC_Config();ADVANCE_TIM_Mode_Config();		
}

关于高级定时器的一些宏定义：

#ifndef __BSP_ADVANCETIME_H
#define __BSP_ADVANCETIME_H#include "stm32f10x.h"/********************高级定时器TIM参数定义，只限TIM1、8************/
#define ADVANCE_TIM1 // 如果使用TIM8，注释掉这个宏即可#ifdef  ADVANCE_TIM1 // 使用高级定时器TIM1#define            ADVANCE_TIM                   TIM1
#define            ADVANCE_TIM_APBxClock_FUN     RCC_APB2PeriphClockCmd
#define            ADVANCE_TIM_CLK               RCC_APB2Periph_TIM1
#define            ADVANCE_TIM_Period            (1000-1)
#define            ADVANCE_TIM_Prescaler         71
#define            ADVANCE_TIM_IRQ               TIM1_UP_IRQn
#define            ADVANCE_TIM_IRQHandler        TIM1_UP_IRQHandler#else  // 使用高级定时器TIM8
#define            ADVANCE_TIM                   TIM8
#define            ADVANCE_TIM_APBxClock_FUN     RCC_APB2PeriphClockCmd
#define            ADVANCE_TIM_CLK               RCC_APB2Periph_TIM8
#define            ADVANCE_TIM_Period            (1000-1)
#define            ADVANCE_TIM_Prescaler         71
#define            ADVANCE_TIM_IRQ               TIM8_UP_IRQn
#define            ADVANCE_TIM_IRQHandler        TIM8_UP_IRQHandler#endif
/**************************函数声明********************************/void ADVANCE_TIM_Init(void);#endif	/* __BSP_ADVANCETIME_H */

高级定时器的中断函数：

void  ADVANCE_TIM_IRQHandler (void)
{if ( TIM_GetITStatus( ADVANCE_TIM, TIM_IT_Update) != RESET ) {	time++;TIM_ClearITPendingBit(ADVANCE_TIM , TIM_FLAG_Update);  		 }		 	
}

主函数程序：

int main(void)
{LED_GPIO_Config();//初始化函数ADVANCE_TIM_Init();while(1){if(time == 1000){	    GPIO_SetBits(LED1_GPIO_PORT,LED1_GPIO_PIN);GPIO_ResetBits(LED2_GPIO_PORT,LED2_GPIO_PIN);}else if(time == 2000){time=0;GPIO_ResetBits(LED1_GPIO_PORT,LED1_GPIO_PIN);GPIO_SetBits(LED2_GPIO_PORT,LED2_GPIO_PIN);}}
}

想要验证这个程序，需要一个双色LED灯，当然也可以用别的外设去替代。完整程序链接如下：

链接：https://pan.baidu.com/s/1ZVEE6FaTZV8grSiQIiQrWg
提取码：ssun
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2-通用定时器PWM输出功能设计

功能设计：通过四个通用定时器2、3、4、5分别实现LED灯四级亮度等级变化（4个通道有不同的占空比，代表4个不同的亮度等级）。这个程序只是展示了通用定时器的 PWM波输出功能，在使用此功能时，是不需要使用中断的。

配置过程：

单以定时器3为例，其实定时器3做出来了，其他的也就会了，只不过改改引脚即可。

首先配置定时器3：

#include "bsp_GeneralTim.h" /******************************** TIM3 PWM输出配置 ******************************/static void GENERAL_TIM3_GPIO_Config(void) 
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;// 输出比较通道1 GPIO 初始化RCC_APB2PeriphClockCmd(GENERAL_TIM3_CH1_GPIO_CLK, ENABLE);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GENERAL_TIM3_CH1_PIN;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GENERAL_TIM3_CH1_PORT, &GPIO_InitStructure);// 输出比较通道2 GPIO 初始化RCC_APB2PeriphClockCmd(GENERAL_TIM3_CH2_GPIO_CLK, ENABLE);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GENERAL_TIM3_CH2_PIN;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GENERAL_TIM3_CH2_PORT, &GPIO_InitStructure);// 输出比较通道3 GPIO 初始化RCC_APB2PeriphClockCmd(GENERAL_TIM3_CH3_GPIO_CLK, ENABLE);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GENERAL_TIM3_CH3_PIN;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GENERAL_TIM3_CH3_PORT, &GPIO_InitStructure);// 输出比较通道4 GPIO 初始化RCC_APB2PeriphClockCmd(GENERAL_TIM3_CH4_GPIO_CLK, ENABLE);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GENERAL_TIM3_CH4_PIN;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GENERAL_TIM3_CH3_PORT, &GPIO_InitStructure);
}///*
// * 注意：TIM_TimeBaseInitTypeDef结构体里面有5个成员，TIM6和TIM7的寄存器里面只有
// * TIM_Prescaler和TIM_Period，所以使用TIM6和TIM7的时候只需初始化这两个成员即可，
// * 另外三个成员是通用定时器和高级定时器才有.
// *-----------------------------------------------------------------------------
// *typedef struct
// *{ TIM_Prescaler            都有   定时器的预分频值。预分频值越大，计数频率越低，定时器的计数周期就越长。
// *	TIM_CounterMode			     TIMx,x[6,7]没有，其他都有   定时器的计数模式（向上、向下、中心对齐）
// *  TIM_Period               都有   定时器的自动重装载值。当计数器达到自动重装载值时，会产生更新事件，并重新从0开始计数。
// *  TIM_ClockDivision        TIMx,x[6,7]没有，其他都有   定时器的时钟分频系数。用于将计数器时钟进一步分频，从而得到一个更低的计数频率。时钟分频系数的取值范围为1到65535。
// *  TIM_RepetitionCounter    TIMx,x[1,8,15,16,17]才有  配置定时器在重复计数模式下的重复计数次数。高级定时器特有
// *}TIM_TimeBaseInitTypeDef; 
// *-----------------------------------------------------------------------------
// *//* ----------------   PWM信号 周期和占空比的计算--------------- */
// ARR ：自动重装载寄存器的值
// CLK_cnt：计数器的时钟(驱动CNT计数器的时钟周期)，等于 Fck_int / (psc+1) = 72M/(psc+1)  psc = GENERAL_TIM_Prescaler 宏定义的值为 71
//          CLK_cnt = 1 MHZ
// PWM 信号的周期 T = ARR * (1/CLK_cnt) = ARR*(PSC+1) / 72M  
//          这里的ARR代表的是自动重装载寄存器的值，累计TIM_Period+1，也就是9+1=10，跟下面的ARR不一样，下面的ARR没加一
//          周期 = 10 * (1 / 1 MHZ) = 10 us
// 占空比 P = CCR/(GENERAL_TIM_Period+1)  GENERAL_TIM_Period 宏定义中为9，也就是说，占空比为 = CCR / 10static void GENERAL_TIM3_Mode_Config(void)
{// 开启定时器时钟,即内部时钟CK_INT=72MGENERAL_TIM3_APBxClock_FUN(GENERAL_TIM3_CLK,ENABLE);/*--------------------时基结构体初始化-------------------------*/// 配置周期，这里配置为100KTIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;// 自动重装载寄存器的值ARR，累计TIM_Period+1个频率后产生一个更新或者中断  	TIM_Period+1  9+1=10TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=GENERAL_TIM3_Period;	// 驱动CNT计数器的时钟 = Fck_int/(psc+1)TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler= GENERAL_TIM3_Prescaler;	// 时钟分频因子 ，配置死区时间时需要用到TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;		// 计数器计数模式，设置为向上计数TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;		// 重复计数器的值，没用到不用管TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter=0;	// 初始化定时器TIM_TimeBaseInit(GENERAL_TIM3, &TIM_TimeBaseStructure);/*--------------------输出比较结构体初始化-------------------*/	 // 需要 PWM波 输出的就需要配置此结构体// 占空比配置uint16_t CCR1_Val = 9;  // 占空比 = CCR1_Val / (GENERAL_TIM_Period + 1)uint16_t CCR2_Val = 6;uint16_t CCR3_Val = 3;uint16_t CCR4_Val = 1;TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;// 配置为PWM模式1TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;  //比较输出模式选择.常用的为 PWM1/PWM2// 输出使能TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;  //比较输出使能，决定最终的输出比较信号OCx是否通过外部引脚输出，也就是说启用之后可以产生PWM波信号// 输出通道电平极性配置	TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;  //比较输出极性，可选 OCx 为高电平有效或低电平有效。它决定着定时器通道有效电平。也就是正周期的电平是高/低// 输出比较通道 1TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR1_Val;TIM_OC1Init(GENERAL_TIM3, &TIM_OCInitStructure);TIM_OC1PreloadConfig(GENERAL_TIM3, TIM_OCPreload_Enable);// 输出比较通道 2TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR2_Val;TIM_OC2Init(GENERAL_TIM3, &TIM_OCInitStructure);TIM_OC2PreloadConfig(GENERAL_TIM3, TIM_OCPreload_Enable);// 输出比较通道 3TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR3_Val;TIM_OC3Init(GENERAL_TIM3, &TIM_OCInitStructure);TIM_OC3PreloadConfig(GENERAL_TIM3, TIM_OCPreload_Enable);// 输出比较通道 4TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR4_Val;TIM_OC4Init(GENERAL_TIM3, &TIM_OCInitStructure);TIM_OC4PreloadConfig(GENERAL_TIM3, TIM_OCPreload_Enable);// 使能计数器TIM_Cmd(GENERAL_TIM3, ENABLE);
}void GENERAL_TIM3_Init(void)
{GENERAL_TIM3_GPIO_Config();  // 通用定时器GPIO口配置GENERAL_TIM3_Mode_Config();	// 通用定时器输出模式等配置	
}

.h文件进行引脚等宏定义：

#ifndef __BSP_GENERALTIME_H
#define __BSP_GENERALTIME_H#include "stm32f10x.h"/*******************通用定时器TIM参数定义，只限TIM2、3、4、5******************/
// 当使用不同的定时器的时候，对应的GPIO是不一样的，这点要注意
/******************************* TIM3 ***************************************/#define            GENERAL_TIM3                   TIM3
#define            GENERAL_TIM3_APBxClock_FUN     RCC_APB1PeriphClockCmd
#define            GENERAL_TIM3_CLK               RCC_APB1Periph_TIM3
#define            GENERAL_TIM3_Period            9
#define            GENERAL_TIM3_Prescaler         71
// TIM3 输出比较通道1
#define            GENERAL_TIM3_CH1_GPIO_CLK      RCC_APB2Periph_GPIOA
#define            GENERAL_TIM3_CH1_PORT          GPIOA
#define            GENERAL_TIM3_CH1_PIN           GPIO_Pin_6// TIM3 输出比较通道2
#define            GENERAL_TIM3_CH2_GPIO_CLK      RCC_APB2Periph_GPIOA
#define            GENERAL_TIM3_CH2_PORT          GPIOA
#define            GENERAL_TIM3_CH2_PIN           GPIO_Pin_7// TIM3 输出比较通道3
#define            GENERAL_TIM3_CH3_GPIO_CLK      RCC_APB2Periph_GPIOB
#define            GENERAL_TIM3_CH3_PORT          GPIOB
#define            GENERAL_TIM3_CH3_PIN           GPIO_Pin_0// TIM3 输出比较通道4
#define            GENERAL_TIM3_CH4_GPIO_CLK      RCC_APB2Periph_GPIOB
#define            GENERAL_TIM3_CH4_PORT          GPIOB
#define            GENERAL_TIM3_CH4_PIN           GPIO_Pin_1/**************************函数声明********************************/void GENERAL_TIM3_Init(void);#endif	/* __BSP_GENERALTIME_H */

main函数：

int main(void)
{LED_GPIO_Config();//初始化函数//GENERAL_TIM3_Init();//GENERAL_TIM2_Init();//GENERAL_TIM4_Init();GENERAL_TIM5_Init();while(1){GPIO_ResetBits(LED2_GPIO_PORT,LED2_GPIO_PIN);}
}

想要验证这个程序，需要一个LED灯，当然也可以用别的可现实PWM变化的外设去替代。完整程序链接如下：

链接：https://pan.baidu.com/s/1BLrr-MkQEAeBW7fP4Z7O4g
提取码：wa4e
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