1.1、时基单元包括：

• 计数器寄存器 (TIMx_CNT)
• 预分频器寄存器 (TIMx_PSC)
• 自动重载寄存器 (TIMx_ARR)

1.2、通用定时器功能

• 16 位/32 位(仅 TIM2 和 TIM5)向上、向下、向上/向下自动装载计数器（TIMx_CNT），注意：TIM9~TIM14 只支持向上（递增）计数方式。
• 16 位可编程(可以实时修改)预分频器(TIMx_PSC)，计数器时钟频率的分频系数为 1～65535 之间的任意数值。
• 4 个独立通道（TIMx_CH1~4，TIM9~TIM14 最多 2 个通道），这些通道可以用来作为：

• 4）可使用外部信号（TIMx_ETR）控制定时器和定时器互连（可以用 1 个定时器控制另外一个定时器）的同步电路。
• 5）如下事件发生时产生中断/DMA（TIM9~TIM14 不支持 DMA）：

1.3、计数器模式

• 递增计数模式

1. 预分频器的缓冲区中将重新装载预装载值（TIMx_PSC 寄存器的内容）
2. 自动重载影子寄存器将以预装载值进行更新

• 递减计数模式

        在递减计数模式下，计数器从自动重载值（TIMx_ARR 寄存器的内容）开始递减计数到 0 ，

然后重新从自动重载值开始计数并生成计数器下溢事件。每次发生计数器下溢时会生成更新事件，或将 TIMx_EGR 寄存器中的 UG 位置 1 （通过软件或使用从模式控制器）也可以生成更新事件

        发生更新事件时，将更新所有寄存器且将更新标志（TIMx_SR 寄存器中的 UIF 位）置 1 （取

决于 URS 位）：

1. 预分频器的缓冲区中将重新装载预装载值（TIMx_PSC 寄存器的内容）。
2. 自动重载活动寄存器将以预装载值（ TIMx_ARR 寄存器的内容）进行更新。注意，自动
   重载寄存器会在计数器重载之前得到更新，因此，下一个计数周期就是我们所希望的新
   的周期长度。

• 中心对齐模式（递增 / 递减计数）

        在中心对齐模式下，计数器从 0 开始计数到自动重载值（ TIMx_ARR 寄存器的内容） — 1 ，

生成计数器上溢事件；然后从自动重载值开始向下计数到 1 并生成计数器下溢事件。之后从 0 开始重新计数。

        发生更新事件时，将更新所有寄存器且将更新标志（TIMx_SR 寄存器中的 UIF 位）置 1 （取

决于 URS 位）：

1. 预分频器的缓冲区中将重新装载预装载值（TIMx_PSC 寄存器的内容）。
2. 自动重载活动寄存器将以预装载值 （ TIMx_ARR 寄存器的内容）进行更新。注意，如
   果更新操作是由计数器上溢触发的，则自动重载寄存器在重载计数器之前更新，因此，
   下一个计数周期就是我们所希望的新的周期长度（计数器被重载新的值）。

1.3 相关寄存器

• TIMx_CR1控制寄存器

• TIMx_DIER中断/DMA使能寄存器
• TIMx_PSC预分频器
• TIMx_CNT 计数器(存储计数值)
• TIMx_ARR自动重装载寄存器

二、定时器PWM输出

2.1、PWM输入模式

• 两个 ICx 信号被映射至同一个 TIx 输入。
• 这两个 ICx 信号在边沿处有效，但极性相反。
• 选择两个 TIxFP 信号之一作为触发输入，并将从模式控制器配置为复位模式。

2.2、定时器PWM输出

STM32F4 的定时器除了 TIM6 和 7。其他的定时器都可以用来产生 PWM 输出。其中高级定时器 TIM1 和 TIM8 可以同时产生多达 7 路的 PWM 输出。而通用定时器也能同时产生多达 4路的 PWM 输出！这里我们仅使用 TIM14 的 CH1 产生一路 PWM 输出。

关于PWM在FPGA上的产生更加有助于理解

二、15【FPGA】呼吸灯实现_追逐者-桥的博客-程序员宅基地_fpga 呼吸灯

2.3、PWM输出相关寄存器

除了使用到了定时器中断的那几个寄存器外还用到了以下寄存器

• TIMx_CCMR1/2捕获 / 比较模式寄存器
• TIMx_CCER捕获 / 比较使能寄存器
• TIMx_CCR1~4捕获 / 比较寄存器

三、定时器输入捕获

• 通过向 TIMx_CCER 寄存器中的 CC1P 位和 CC1NP 位写入 0 ，选择 TI1 通道的有效转
  换边沿（本例中为上升沿）。
• 对输入预分频器进行编程。在本例中，我们希望每次有效转换时都执行捕获操作，因此

  需要禁止预分频器（向 TIMx_CCMR1 寄存器中的 IC1PS 位写入 00 ）。
• 通过将 TIMx_CCER 寄存器中的 CC1E 位置 1 ，允许将计数器的值捕获到捕获寄存器中。
• 如果需要，可通过将 TIMx_DIER 寄存器中的 CC1IE 位置 1 来使能相关中断请求，并且 /

  或者通过将该寄存器中的 CC1DE 位置 1 来使能 DMA 请求。

3.3、发生输入捕获时：

• 发生有效跳变沿时， TIMx_CCR1 寄存器会获取计数器的值。
• 将 CC1IF 标志置 1 （中断标志）。如果至少发生了两次连续捕获，但 CC1IF 标志未被

  清零，这样 CC1OF 捕获溢出标志会被置 1 。
• 根据 CC1IE 位生成中断。
• 根据 CC1DE 位生成 DMA 请求。

实战演练 

一、定时器中断配置步骤

1.1、TIM3 时钟设置与使能

//设置时钟频率：HSE=8M  M=8  N=336 P=2 Q=7
//PLL=HSE/M=1M  PLLCLK=PLL*N/P=168M  USB=PLL*N/Q=48M
Stm32_Clock_Init(336,8,2,7);

• RCC_CFGR  RCC时钟配置寄存器

 想CFGR[12:10]位写5，即4分频，因此APB1=PLLCLK/4=42M

RCC->CFGR|=(0<<4)|(5<<10)|(4<<13);

• TIM3 时钟使能

TIM3挂载在APB1时钟总线上，

TIM3由于在配置APB1的时候使用了4分频，所以定时器进行了2倍频，为84MHz。 

RCC->APB1ENR |= 1<<1;

1.2、设置  TIM3_ARR 和 TIM3_PSC的值

时间计算公式：Tout =  ( (arr+1) * (psc+1) )  /  Tclk；

TIM3->ARR=arr;        //设置TIM3的自动装载值
TIM3->PSC=psc;        //预分频器设置

1.3、设置 TIM3_DIER 允许更新中断

TIM3->DIER|=1<<0;

1.4、允许 TIM3 工作（TIM3_CR1）

TIM3->CR1|=0x01; 

 使能定时计数器器，且为递增计数

1.5、TIM3 中断分组与中断服务函数设置

• 中断分组，TIM3优先级配置

MY_NVIC_Init(1,3,TIM3_IRQn,2);

• 编写中断服务函数

TIMX-SR状态寄存器：

void TIM3_IRQHandler(void)
{ 		    		  			    
	if(TIM3->SR&0X0001)    //中断发生,最低位由硬件置1
	{
		LED1=!LED1;			    				   				     	    	
	}				   
	TIM3->SR&=~(1<<0);      //必须将最低位软件置0，等待下次中断的到来
}

1.6、主函数的编写

TIM(定时器)=84MHz       psc(分频系数)=8400     arr(重装在值)=5000

定时器计数频率 = 84MHz / 8400 =10KHz

Tout = 5000 / 10KHz = 0.5s

int main(void)
{  
	Stm32_Clock_Init(336,8,2,7);  //pll=1M pllclk=168M 
	delay_init(168);			
	LED_Init();		  			
 	TIM3_Int_Init(5000-1,8400-1);  //arr psc
	while(1)
	{
		LED0=!LED0;
		delay_ms(200);
	};
}

二、定时器PWM输出配置步骤

2.1、配置TIM14的输出端口

RCC->APB1ENR|=1<<8;    //使能TIM13定时器的时钟
RCC->AHB1ENR|=1<<5;    //使能端口FA9的端口时钟
GPIO_Set(GPIOF,PIN9,GPIO_MODE_AF,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_SPEED_100M,GPIO_PUPD_PU);
GPIO_AF_Set(GPIOF,9,9);	//PF9,AF9 

2.2、设置 TIM14 的 ARR 和 PSC

TIM14->ARR=arr;          //重装载值
TIM14->PSC=psc;          //分频系数

TIM14->CCMR1|=6<<4;    //打开TIM14的CH1
TIM14->CCMR1|=1<<3;    //使能与 TIM14_CCR1 相关的预装载寄存器
TIM14->CCER|=1<<0;     //下降沿触发，低电平有效
TIM14->CCER|=1<<1;     //使能CH1输出

TIM14->CR1|=1<<7;    //自动装载进行缓存
TIM14->CR1|=1<<0;    //定时计数器使能

#define LED0_PWM_VAL TIM14->CCR1    

int main(void)
{  
	u16 led0pwmval=0;              //TIM14-CCR1的值，及占空比的计数值
	u8 dir=1;
	Stm32_Clock_Init(336,8,2,7);    
	delay_init(168);			
 	TIM14_PWM_Init(500-1,84-1);	   //1MHz的计数频率，PWM频率2KHz,  T=0.5ms
   	while(1)
	{
 		delay_ms(10);	            //10ms重载一次占空比,20次PWM的输出
		if(dir)led0pwmval++;        //占空比增加
		else led0pwmval--;	        //占空比减小
 		if(led0pwmval>300)dir=0;    
		if(led0pwmval==0)dir=1;	
		LED0_PWM_VAL=led0pwmval;    //重新装载占空比值
	}
}

三、定时器输入捕获配置步骤

3.1、配置TIM5输入端口

RCC->APB1ENR|=1<<3;   	
RCC->AHB1ENR|=1<<0;   
GPIO_Set(GPIOA,PIN0,GPIO_MODE_AF,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_SPEED_100M,GPIO_PUPD_PD);
GPIO_AF_Set(GPIOA,0,2);	//PA0,AF2 (TIM5-CH1)

TIM5->ARR=arr;
TIM5->PSC=psc;

TIM5->CCMR1|=1<<0;	     //CCIS位，将CC1设置成输入且映射到TI1
TIM5->CCMR1|=0<<4; 	     //IC1PSC,无分频
TIM5->CCMR1|=0<<10;      //IC1F，无滤波器
TIM5->CCER|=0<<1;        //CC1P,无反向，上升沿触发
TIM5->CCER|=1<<0;        //CC1E，使能输入捕获