STM32笔记—定时器

一、TIM简介

二、基本定时器（TIM6和TIM7）

1. TIM6和TIM7简介

2. TIM6和TIM7的主要特性

3. TIM6和TIM7的功能

3.1 时基单元

3.2 计数模式

3.3 时钟源

三、通用定时器

1. TIMx(2、3、4、5)简介

2. TIMx主要功能

3. 时钟选择

4. 影子寄存器

5. 定时中断程序实现

5.1 函数TIM_TimeBaseInit

源码：

5.2 函数NVIC_Init

5.3 定时中断初始化

5.4 TIM2中断函数

6. TIMx输出比较功能

6.1 输出比较模式的配置步骤

6.2 PWM模式

PWM基本结构：

6.3 呼吸灯代码实现

初始化：

STM32103C8T6的引脚定义图：

pwm配置：

main函数：

7. 输入捕获

7.1 频率测量方法

7.2 输入捕获通道

TIM_ICInit函数：（输入捕获初始化）

STM32通用或高级定时器的从模式有如下几种：

8. PWMI模式

注意：

PWMI模块初始化：

TIM_PWMIConfig()函数：

四、高级定时器

1. TIM1和TIM8简介

2. 重复计数器

3. 互补输出和死区插入

位操作

左移与右移

一、TIM简介

定时器可以对输入的时钟进行计数，并在计数值达到设定值时触发中断；

16位计数器、预分频器、自动重装寄存器的时基单元，在72MHz计数时钟下可以实现最大59.65s的定时【1/(72MHZ/65536*65536)（预分频器和计数器都是16位的）

根据复杂度和应用场景分为了高级定时器、通用定时器、基本定时器三种类型

类型	编号	总线	功能
高级定时器	TIM1、TIM8	APB2	拥有通用定时器全部功能，并额外具有重复计数器、死区生成、互补输出、刹车输入等功能
通用定时器	TIM2、TIM3 TIM4、TIM5	APB1	拥有基本定时器全部功能，并额外具有内外时钟源选择、输入捕获、输出比较、编码器接口、主从触发模式等功能
基本定时器	TIM6、TIM7	APB1	拥有定时中断、主模式触发DAC的功能

二、基本定时器（TIM6和TIM7）

1. TIM6和TIM7简介

基本定时器TIM6和TIM7各包含一个16位自动装载计数器，由各自的可编程预分频器驱动。 它们可以作为通用定时器提供时间基准，特别地可以为数模转换器(DAC)提供时钟。实际上，它们在芯片内部直接连接到DAC并通过触发输出直接驱动DAC。这2个定时器是互相独立的，不共享任何资源。

2. TIM6和TIM7的主要特性

TIM6和TIM7定时器的主要功能包括： 16位自动重装载累加计数器，16位可编程(可实时修改)预分频器，用于对输入的时钟按系数为1～65536之间的任意数值分频 ，触发DAC的同步电路， 在更新事件(计数器溢出)时产生中断/DMA请求。

上图可以简单的由下图理解：（基准时钟预分频，计数器累加到重装载值产生中断或者事件）

3. TIM6和TIM7的功能

3.1 时基单元

时基单元包含： ● 计数器寄存器(TIMx_CNT) ● 预分频寄存器(TIMx_PSC) ● 自动重装载寄存器(TIMx_ARR)

预分频器:预分频可以以系数介于1至65536之间的任意数值对计数器时钟分频。它是通过一个16位寄存器(TIMx_PSC)的计数实现分频。

因为TIMx_PSC控制寄存器具有缓冲，可以在运行过程中改变它的数值，新的预分频数值将在下一个更新事件时起作用。

CK_PSC预分频器的输入时钟、CNT_EN计数器使能，前半段，从计数器使能开始，定时器时钟等于计数器时钟，后半段，预分频系数从1变成2，定时器时钟变成预分频器输入时钟的一半。当计数周期没有结束时，改变预分频寄存器的值，不会立即生效，而是等到计数结束产生中断，才会传递改变的数值到缓冲寄存器里。

计数器计数频率：CK_CNT = CK_PSC / (PSC + 1)

3.2 计数模式

计数器从0累加计数到自动重装载数值(TIMx_ARR寄存器)，然后重新从0开始计数并产生一个计数器溢出事件。

当发生一次更新事件时，所有寄存器会被更新并(根据URS位)设置更新标志(TIMx_SR寄存器的UIF位)： ● 传送预装载值(TIMx_PSC寄存器的内容)至预分频器的缓冲区。 ● 自动重装载影子寄存器被更新为预装载值(TIMx_ARR)。

当计数值到了0x36后，计数器溢出，触发中断，并更新中断标志位计数器溢出频率：CK_CNT_OV = CK_CNT / (ARR + 1) = CK_PSC / (PSC + 1) / (ARR + 1)

3.3 时钟源

计数器的时钟由内部时钟(CK_INT)提供。

三、通用定时器

1. TIMx(2、3、4、5)简介

通用定时器是一个通过可编程预分频器驱动的16位自动装载计数器构成。 它适用于多种场合，包括测量输入信号的脉冲长度(输入捕获)或者产生输出波形(输出比较和PWM)。 使用定时器预分频器和RCC时钟控制器预分频器，脉冲长度和波形周期可以在几个微秒到几个毫秒间调整。

2. TIMx主要功能

通用TIMx (TIM2、TIM3、TIM4和TIM5)定时器功能包括：

● 16位向上、向下、向上/向下自动装载计数器（与基本定时器的区别之一）● 16位可编程(可以实时修改)预分频器，计数器时钟频率的分频系数为1～65536之间的任意数值 ● 4个独立通道： ─ 输入捕获 ─ 输出比较 ─ PWM生成(边缘或中间对齐模式) ─ 单脉冲模式输出 ● 使用外部信号控制定时器和定时器互连的同步电路

● 如下事件发生时产生中断/DMA： ─ 更新：计数器向上溢出/向下溢出，计数器初始化(通过软件或者内部/外部触发) ─ 触发事件(计数器启动、停止、初始化或者由内部/外部触发计数) ─ 输入捕获 ─ 输出比较

● 支持针对定位的增量(正交)编码器和霍尔传感器电路 ● 触发输入作为外部时钟或者按周期的电流管理

3. 时钟选择

计数器时钟可由下列时钟源提供：

● 内部时钟(CK_INT)

● 外部时钟模式1：外部输入脚(TIx)

● 外部时钟模式2：外部触发输入(ETR)

● 内部触发输入(ITRx)：使用一个定时器作为另一个定时器的预分频器，如可以配置一个定时器Timer1而作为另一个定时器Timer2的预分频器。

对于基本定时器，只能选择72MHz的内部时钟，而通用定时器可以选择如下时钟：（外部时钟+内部时钟）[ITR接别的定时器]

4. 影子寄存器

当发生一个更新事件时，所有的寄存器都被更新，硬件同时(依据URS位)设置更新标志位(TIMx_SR寄存器中的UIF位)。 ● 预分频器的缓冲区被置入预装载寄存器的值(TIMx_PSC寄存器的内容)。 ● 自动装载影子寄存器被重新置入预装载寄存器的值(TIMx_ARR)。

下图给出一些例子，当TIMx_ARR=0x36时计数器在ARPE=0/1时的动作。

当没有预装入时，写入新数值至TIMx_ARR寄存器，，计数器会直接开始自增到36，再发生溢出触发中断。

而当ARPE=1,真正起作用的变成了自动加载影子寄存器，计数器会先计数到F5，等到计数周期结束才开始重新计数到36，如果没有影子寄存器，就会出现，计数器先从F1自增到0xFFFF，再从0计数到36的现象，计数时间增加。

5. 定时中断程序实现

5.1 函数TIM_TimeBaseInit

TIM_TimeBaseInitTypeDef structure
TIM_TimeBaseInitTypeDef定义于文件“stm32f10x_tim.h”：
typedef struct
{
u16 TIM_Period;
u16 TIM_Prescaler;
u8 TIM_ClockDivision;
u16 TIM_CounterMode;
} TIM_TimeBaseInitTypeDef;

TIM_Period
        TIM_Period设置了在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值。它的取值必须在0x0000和0xFFFF之间。
TIM_Prescaler
        TIM_Prescaler设置了用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值。它的取值必须在0x0000和0xFFFF之间。
TIM_ClockDivision
        TIM_ClockDivision设置了时钟分割。该参数取值见下表。

TIM_ClockDivision	描述
TIM_CKD_DIV1	TDTS = Tck_tim
TIM_CKD_DIV2	TDTS = 2Tck_tim
TIM_CKD_DIV4	TDTS = 4Tck_tim

TIM_CounterMode
TIM_CounterMode选择了计数器模式。该参数取值见下表。

TIM_CounterMode	描述
TIM_CounterMode_Up	TIM向上计数模式
TIM_CounterMode_Down	TIM向下计数模式
TIM_CounterMode_CenterAligned1	TIM中央对齐模式1计数模式
TIM_CounterMode_CenterAligned2	TIM中央对齐模式2计数模式
TIM_CounterMode_CenterAligned3	TIM中央对齐模式3计数模式

TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 0xFFFF;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0xF;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0x0;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
TIM_TimeBaseInit(TIM2, & TIM_TimeBaseStructure);

源码：

注意：TIM_TimeBaseInit函数末尾，手动产生了更新事件，若不清除此标志位，则开启中断后，会立刻进入一次中断，如果不介意此问题，则不清除此标志位也可。

void TIM_TimeBaseInit(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_TimeBaseInitTypeDef* TIM_TimeBaseInitStruct)
{
  uint16_t tmpcr1 = 0;

  /* Check the parameters */
  assert_param(IS_TIM_ALL_PERIPH(TIMx)); 
  assert_param(IS_TIM_COUNTER_MODE(TIM_TimeBaseInitStruct->TIM_CounterMode));
  assert_param(IS_TIM_CKD_DIV(TIM_TimeBaseInitStruct->TIM_ClockDivision));

  tmpcr1 = TIMx->CR1;  

  if((TIMx == TIM1) || (TIMx == TIM8)|| (TIMx == TIM2) || (TIMx == TIM3)||
     (TIMx == TIM4) || (TIMx == TIM5)) 
  {
    /* Select the Counter Mode */
    tmpcr1 &= (uint16_t)(~((uint16_t)(TIM_CR1_DIR | TIM_CR1_CMS)));
    tmpcr1 |= (uint32_t)TIM_TimeBaseInitStruct->TIM_CounterMode;
  }
 
  if((TIMx != TIM6) && (TIMx != TIM7))
  {
    /* Set the clock division */
    tmpcr1 &= (uint16_t)(~((uint16_t)TIM_CR1_CKD));
    tmpcr1 |= (uint32_t)TIM_TimeBaseInitStruct->TIM_ClockDivision;
  }

  TIMx->CR1 = tmpcr1;

  /* Set the Autoreload value */
  TIMx->ARR = TIM_TimeBaseInitStruct->TIM_Period ;
 
  /* Set the Prescaler value */
  TIMx->PSC = TIM_TimeBaseInitStruct->TIM_Prescaler;
    
  if ((TIMx == TIM1) || (TIMx == TIM8)|| (TIMx == TIM15)|| (TIMx == TIM16) || (TIMx == TIM17))  
  {
    /* Set the Repetition Counter value */
    TIMx->RCR = TIM_TimeBaseInitStruct->TIM_RepetitionCounter;
  }

  /* Generate an update event to reload the Prescaler and the Repetition counter
     values immediately */
  TIMx->EGR = TIM_PSCReloadMode_Immediate;           
}

5.2 函数NVIC_Init

5.3 定时中断初始化

1. 开启时钟 2. 配置时钟源 3. 配置时基单元初始化 4. 触发中断（开启中断、中断优先级、调用NVIC）

/**
  * 函    数：定时中断初始化
  * 参    数：无
  * 返 回 值：无
  */
void Timer_Init(void)
{
	/*开启时钟*/
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);			//开启TIM2的时钟
	
	/*配置时钟源*/
	TIM_InternalClockConfig(TIM2);		//选择TIM2为内部时钟，若不调用此函数，TIM默认也为内部时钟
	
	/*时基单元初始化*/
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;				//定义结构体变量
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;		//时钟分频，选择不分频，此参数用于配置滤波器时钟，不影响时基单元功能
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;	//计数器模式，选择向上计数
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 10000 - 1;				//计数周期，即ARR的值
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 7200 - 1;				//预分频器，即PSC的值
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;			//重复计数器，高级定时器才会用到
	TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseInitStructure);				//将结构体变量交给TIM_TimeBaseInit，配置TIM2的时基单元	
	
	/*中断输出配置*/
	TIM_ClearFlag(TIM2, TIM_FLAG_Update);						//清除定时器更新标志位
																//TIM_TimeBaseInit函数末尾，手动产生了更新事件
																//若不清除此标志位，则开启中断后，会立刻进入一次中断
																//如果不介意此问题，则不清除此标志位也可
	
	TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_Update, ENABLE);					//开启TIM2的更新中断
	
	/*NVIC中断分组*/
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);				//配置NVIC为分组2
																//即抢占优先级范围：0~3，响应优先级范围：0~3
																//此分组配置在整个工程中仅需调用一次
																//若有多个中断，可以把此代码放在main函数内，while循环之前
																//若调用多次配置分组的代码，则后执行的配置会覆盖先执行的配置
	
	/*NVIC配置*/
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;						//定义结构体变量
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;				//选择配置NVIC的TIM2线
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;				//指定NVIC线路使能
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;	//指定NVIC线路的抢占优先级为2
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;			//指定NVIC线路的响应优先级为1
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);								//将结构体变量交给NVIC_Init，配置NVIC外设
	
	/*TIM使能*/
	TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);			//使能TIM2，定时器开始运行
}

5.4 TIM2中断函数

  * 函    数：TIM2中断函数
  * 参    数：无
  * 返 回 值：无
  * 注意事项：此函数为中断函数，无需调用，中断触发后自动执行
  *           函数名为预留的指定名称，可以从启动文件复制
  *           请确保函数名正确，不能有任何差异，否则中断函数将不能进入
  */
void TIM2_IRQHandler(void)
{
	if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) == SET)		//判断是否是TIM2的更新事件触发的中断
	{
		Num ++;												//Num变量自增，用于测试定时中断
		TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update);			//清除TIM2更新事件的中断标志位
													//中断标志位必须清除
													//否则中断将连续不断地触发，导致主程序卡死
	}
}

6. TIMx输出比较功能

输出比较可以通过比较CNT与CCR寄存器值的关系，来对输出电平进行置1、置0或翻转的操作，用于输出一定频率和占空比的PWM波形;每个高级定时器和通用定时器都拥有4个输出比较通道;高级定时器的前3个通道额外拥有死区生成和互补输出的功能。

即通过比较CNT计数器和捕获/比较寄存器，输出电平。

上图，CCIP极性选择，此外，输出模式控制器模式如下：

模式	描述
冻结	CNT=CCR时，REF保持为原状态
匹配时置有效电平	CNT=CCR时，REF置有效电平
匹配时置无效电平	CNT=CCR时，REF置无效电平
匹配时电平翻转	CNT=CCR时，REF电平翻转
强制为无效电平	CNT与CCR无效，REF强制为无效电平
强制为有效电平	CNT与CCR无效，REF强制为有效电平
PWM模式1	向上计数：CNT<CCR时，REF置有效电平，CNT≥CCR时，REF置无效电平向下计数：CNT>CCR时，REF置无效电平，CNT≤CCR时，REF置有效电平
PWM模式2	向上计数：CNT<CCR时，REF置无效电平，CNT≥CCR时，REF置有效电平向下计数：CNT>CCR时，REF置有效电平，CNT≤CCR时，REF置无效电平

6.1 输出比较模式的配置步骤

1. 选择计数器时钟(内部，外部，预分频器)

2. 将相应的数据写入TIMx_ARR和TIMx_CCRx寄存器中

3. 如果要产生一个中断请求和/或一个DMA请求，设置CCxIE位和/或CCxDE位。

4. 选择输出模式(往往设置为PWM1模式)

例如当计数器CNT与CCRx匹配时翻转OCx的输出引脚，CCRx预装载未用，开启OCx输出且高电平有效，则必须设置OCxM=’011’、OCxPE=’0’、CCxP=’0’和CCxE=’1’。（怎么理解？）

CCxP = 0///CCxE = 1(捕获/比较使能寄存器(TIMx_CCER))开启OCx输出且高电平有效

OCxM=’011’、OCxPE=’0翻转OCx的输出引脚，CCRx预装载未用

捕获/比较模式寄存器1(TIMx_CCMR1):

5. 设置TIMx_CR1寄存器的CEN位启动计数器

TIMx_CCRx寄存器能够在任何时候通过软件进行更新以控制输出波形，条件是未使用预装载寄存器(OCxPE=’0’，否则TIMx_CCRx影子寄存器只能在发生下一次更新事件时被更新)。下图给出了一个例子。

计数器的值和输出比较寄存器的值一直在比较，待，计数器的值达到CCR的003A，因为设置的模式时翻转电平，所以通过输出模式控制器后到达的OC1电平从低电平变成高电平，但是由于CNT的值还没有到重装载寄存器的值，计数器接着自增。而此时，在CC1R寄存器写入B201h，那么由于没有使用预装载，那么待到B201，再次马上翻转电平。

6.2 PWM模式

脉冲宽度调制模式可以产生一个由TIMx_ARR寄存器确定频率、由TIMx_CCRx寄存器确定占空比的信号。

PWM模式1

向上计数：CNT<CCR时，REF置有效电平，CNT≥CCR时，REF置无效电平

向下计数：CNT>CCR时，REF置无效电平，CNT≤CCR时，REF置有效电平

PWM模式2

向上计数：CNT<CCR时，REF置无效电平，CNT≥CCR时，REF置有效电平

向下计数：CNT>CCR时，REF置有效电平，CNT≤CCR时，REF置无效电平

仅当发生一个更新事件的时候，预装载寄存器才能被传送到影子寄存器，因此在计数器开始计数之前，必须通过设置TIMx_EGR寄存器中的UG位来初始化所有的寄存器。

下面是一个PWM模式1的例子。当TIMx_CNT<TIMx_CCRx时PWM信号参考OCxREF为高，否则为低。如果TIMx_CCRx中的比较值大于自动重装载值(TIMx_ARR)，则OCxREF保持为’1’。如果比较值为0，则OCxREF保持为’0’。下图为TIMx_ARR=8时边沿对齐的PWM波形实例。

注意：CCxIF中断标志，当TIMx_CNT与TIMx_CCR1匹配时置1

PWM基本结构：

30相当于CCR的值(捕获比较寄存器)，99相当于自动重装载值

PWM频率： Freq = CK_PSC / (PSC + 1) / (ARR + 1)

PWM占空比： Duty = CCR / (ARR + 1)

PWM分辨率： Reso = 1 / (ARR + 1)

6.3 呼吸灯代码实现

初始化：

需要注意的是GPIO的配置，要配置成复用推挽输出。

将PA0引脚初始化为复用推挽输出，受外设控制的引脚，均需要配置为复用模式。

/*开启时钟*/
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);			//开启TIM2的时钟
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);			//开启GPIOA的时钟
	
	/*GPIO初始化*/
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;		//GPIO_Pin_15;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);				//将PA0引脚初始化为复用推挽输出	
										  //受外设控制的引脚，均需要配置为复用模式		
	
	/*配置时钟源*/
	TIM_InternalClockConfig(TIM2);	//选择TIM2为内部时钟，若不调用此函数，TIM默认也为内部时钟
	
	/*时基单元初始化*/
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;				//定义结构体变量
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;     //时钟分频，选择不分频，此参数用于配置滤波器时钟，不影响时基单元功能
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //计数器模式，选择向上计数
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 100 - 1;					//计数周期，即ARR的值
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 720 - 1;				//预分频器，即PSC的值
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;            //重复计数器，高级定时器才会用到
	TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseInitStructure);             //将结构体变量交给TIM_TimeBaseInit，配置TIM2的时基单元
	
	/*输出比较初始化*/
	TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;							//定义结构体变量
	TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure);							//结构体初始化，若结构体没有完整赋值
																	//则最好执行此函数，给结构体所有成员都赋一个默认值
																	//避免结构体初值不确定的问题
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;				//输出比较模式，选择PWM模式1
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;		//输出极性，选择为高，若选择极性为低，则输出高低电平取反
	TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;	//输出使能
	TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0;								//初始的CCR值
	TIM_OC1Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);						//将结构体变量交给TIM_OC1Init，配置TIM2的输出比较通道1
	
	/*TIM使能*/
	TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);			//使能TIM2，定时器开始运行
}

注意其中对于GPIO的初始化还可以使用I/O口重映射：

/*GPIO初始化*/
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;		//GPIO_Pin_15;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);				//将PA0引脚初始化为复用推挽输出	
										  //受外设控制的引脚，均需要配置为复用模式

STM32103C8T6的引脚定义图：

查手册可以直到复用的引脚为PA15,如下表：

使用下图函数进行配置，改变指定引脚的映射。

但是PA15正好是主功能是JTDI的特殊引脚，故在配置io口时需要注意让该io口变成普通的io再配置复用。

具体配置代码如下：

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);//开启AFIO时钟
	GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap1_TIM2,ENABLE);
	GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable,ENABLE);

pwm配置：

/**
  * 函    数：PWM设置CCR
  * 参    数：Compare 要写入的CCR的值，范围：0~100
  * 返 回 值：无
  * 注意事项：CCR和ARR共同决定占空比，此函数仅设置CCR的值，并不直接是占空比
  *           占空比Duty = CCR / (ARR + 1)
  */
void PWM_SetCompare1(uint16_t Compare)
{
	TIM_SetCompare1(TIM2, Compare);		//设置CCR1的值
}

main函数：

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "PWM.h"

uint8_t i;			//定义for循环的变量

int main(void)
{
	/*模块初始化*/
	OLED_Init();		//OLED初始化
	PWM_Init();			//PWM初始化
	
	while (1)
	{
		for (i = 0; i <= 100; i++)
		{
			PWM_SetCompare1(i);			//依次将定时器的CCR寄存器设置为0~100，PWM占空比逐渐增大，LED逐渐变亮
			Delay_ms(10);				//延时10ms
		}
		for (i = 0; i <= 100; i++)
		{
			PWM_SetCompare1(100 - i);	//依次将定时器的CCR寄存器设置为100~0，PWM占空比逐渐减小，LED逐渐变暗
			Delay_ms(10);				//延时10ms
		}
	}
}

7. 输入捕获

输入捕获模式下，当通道输入引脚出现指定电平跳变时，当前CNT的值将被锁存到CCR中，可用于测量PWM波形的频率、占空比、脉冲间隔、电平持续时间等参数；每个高级定时器和通用定时器都拥有4个输入捕获通道；可配置为PWMI模式，同时测量频率和占空比。

7.1 频率测量方法

测频法：在闸门时间T内，对上升沿计次，得到N，则频率f = N/T；

测周法：两个上升沿内，以标准频率fc计次，得到N ，则频率f = fc/N。

频率的定义是：1s内出现多少个重复的周期。那么测频法如果T=1s,那么在闸门时间内，计数次数刚好等于频率。但是如果待测信号的频率非常低，1s内出现的上升沿将非常少甚至没有，但是频率肯定不是0，故当计数次数少时，即上升沿出现次数少时，对于频率测量的误差会很大，故往往测频法适用于测量高频信号，有助于减少误差。（计数次数都希望越大越好，以减少误差，但是注意计数均存在±1的误差，因为当周期只出现了一半的时候，若闸门时间就到了，那么就会只取次数，出现误差）

而测周法恰恰相反，对于低频信号而言，周期更长，计数次数会增加，误差减小。假如有一待测信号为500KHz，而fc = 1MHz，那么一个周期内仅仅能计数一两次，那么当待测信号频率更高时，计次次数将更小甚至为0，那么对于待测信号频率的判断误差会很大。

那什么是高频信号什么是低频信号？中界频率：测频法与测周法误差相等的频率点。

7.2 输入捕获通道

TIM_ICInit函数：（输入捕获初始化）

具体代码如下：

/*输入捕获初始化*/
	TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure;							//定义结构体变量
	TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1;				//选择配置定时器通道1
	TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0xF;							//输入滤波器参数，可以过滤信号抖动
	TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising;		//极性，选择为上升沿触发捕获
	TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;			//捕获预分频，选择不分频，每次信号都触发捕获
	TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI;	//输入信号交叉，选择直通，不交叉
	TIM_ICInit(TIM3, &TIM_ICInitStructure);							//将结构体变量交给TIM_ICInit，配置TIM3的输入捕获通道

需要注意下图部分，每次捕获后计数器清零。

STM32通用或高级定时器的从模式有如下几种：

1、复位模式【Reset mode】

2、触发模式【Trigger mode】

3、门控模式【Gate mode】

4、外部时钟模式1 【External clock mode 1】

5、编码器模式【encode mode】

计数器开始依据内部时钟计数，然后正常运转直到TI1出现一个上升沿；此时，计数器被清零然后从0重新开始计数。同时，触发标志(TIMx_SR寄存器中的TIF位)被设置，根据TIMx_DIER寄存器中TIE(中断使能)位和TDE(DMA使能)位的设置，产生一个中断请求或一个DMA请求。下图显示当自动重装载寄存器TIMx_ARR=0x36时的动作。在TI1上升沿和计数器的实际复位之间的延时，取决于TI1输入端的重同步电路。

当有效触发输入信号出现时，计数器将会被复位，同时还会产生更新事件和触发事件。如果计数器向上计数或中央对齐模式的话，复位后计数器从0开始计数，如果向下计数模式，复位后计数器从ARR值开始计数。不妨以计数器向上计数为例，将它配置在复位从模式。比方说当计数器计数到某个数据的时候，来了个触发信号，计数器不再继续往上计数，而是重新归0后开始计数。当然，计数器的实际复位操作与触发沿之间往往会有个小的延时，这是由于触发信号作为有效触发脉冲的话，还需要经过定时器内的同步电路确认。

下面列出了相关寄存器：

清零逻辑如下图，触发源选择器选择TI1FP1，TRGI触发从模式reset。（但是自动清除只能选择通道1和通道2）

即当检测到上升沿后，该触发信号将CNT计数器的值转运到捕获寄存器中，即CCR1 = CNT，之后CNT置零，CNT计数继续++，只要没有达到自动重装载值，当边沿检测到下一次上升沿，再次发生转运，CCR1 = CNT，这样刚好得到了一个周期的计数值，故其实输入捕获使用的是测周法获取频率值。

这里再简单介绍一下从模式控制寄存器(TIMx_SMCR)

滤波的配置：

从模式清零：

TIM_SelectInputTrigger():

即TI1产生上升沿时，会触发CNT归零。实现代码：

/*选择触发源及从模式*/
	TIM_SelectInputTrigger(TIM3, TIM_TS_TI1FP1);					//触发源选择TI1FP1
	TIM_SelectSlaveMode(TIM3, TIM_SlaveMode_Reset);					//从模式选择复位
																	//即TI1产生上升沿时，会触发CNT归零

8. PWMI模式

两个通道，一个上升沿触发一个下降沿触发，当上升沿触发时，CCR1 = CNT，之后从模式控制寄存器使得CNT = 0，待下次下降沿到来，CCR2 = CNT(该计数值刚好一个高电平的计数值。)，之后依次循环。

注意：

GPIO的配置，需要配置成浮空输入，我这里配置成了上拉输入：可以参考这篇文章：

输入捕获时，GPIO引脚的输入方式如何设置？-CSDN博客

引申：什么时候可以用浮空输入？
当捕获方波信号的时候，应该用浮空输入，不能用下拉输入。因为方波信号本身既有高电平也有低电平，强制下拉为低电平会影响方波信号。捕获发生在上升沿或者下降沿，如果没有上升沿和下降沿，就无法发生捕获。被捕捉的信号本身没有上升沿或下降沿，要通过IO口输入设置造出上升沿或下降沿，被捕捉信号本身有上升沿或下降沿的，IO口设置为浮空输入即可。

/*GPIO初始化*/
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);							//将PA6引脚初始化为上拉输入

为什么初始化PA6?

PWMI模块初始化：

/*PWMI模式初始化*/
	TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure;							//定义结构体变量
	TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1;				//选择配置定时器通道1
	TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0xF;							//输入滤波器参数，可以过滤信号抖动
	TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising;		//极性，选择为上升沿触发捕获
	TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;			//捕获预分频，选择不分频，每次信号都触发捕获
	TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI;	//输入信号交叉，选择直通，不交叉
	TIM_PWMIConfig(TIM3, &TIM_ICInitStructure);						//将结构体变量交给TIM_PWMIConfig，配置TIM3的输入捕获通道
																	//此函数同时会把

TIM_PWMIConfig()函数：

/**
  * @brief  Configures the TIM peripheral according to the specified
  *         parameters in the TIM_ICInitStruct to measure an external PWM signal.
  * @param  TIMx: where x can be  1, 2, 3, 4, 5, 8, 9, 12 or 15 to select the TIM peripheral.
  * @param  TIM_ICInitStruct: pointer to a TIM_ICInitTypeDef structure
  *         that contains the configuration information for the specified TIM peripheral.
  * @retval None
  */
void TIM_PWMIConfig(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_ICInitTypeDef* TIM_ICInitStruct)
{
  uint16_t icoppositepolarity = TIM_ICPolarity_Rising;
  uint16_t icoppositeselection = TIM_ICSelection_DirectTI;
  /* Check the parameters */
  assert_param(IS_TIM_LIST6_PERIPH(TIMx));
  /* Select the Opposite Input Polarity */
  if (TIM_ICInitStruct->TIM_ICPolarity == TIM_ICPolarity_Rising)
  {
    icoppositepolarity = TIM_ICPolarity_Falling;
  }
  else
  {
    icoppositepolarity = TIM_ICPolarity_Rising;
  }
  /* Select the Opposite Input */
  if (TIM_ICInitStruct->TIM_ICSelection == TIM_ICSelection_DirectTI)
  {
    icoppositeselection = TIM_ICSelection_IndirectTI;
  }
  else
  {
    icoppositeselection = TIM_ICSelection_DirectTI;
  }
  if (TIM_ICInitStruct->TIM_Channel == TIM_Channel_1)
  {
    /* TI1 Configuration */
    TI1_Config(TIMx, TIM_ICInitStruct->TIM_ICPolarity, TIM_ICInitStruct->TIM_ICSelection,
               TIM_ICInitStruct->TIM_ICFilter);
    /* Set the Input Capture Prescaler value */
    TIM_SetIC1Prescaler(TIMx, TIM_ICInitStruct->TIM_ICPrescaler);
    /* TI2 Configuration */
    TI2_Config(TIMx, icoppositepolarity, icoppositeselection, TIM_ICInitStruct->TIM_ICFilter);
    /* Set the Input Capture Prescaler value */
    TIM_SetIC2Prescaler(TIMx, TIM_ICInitStruct->TIM_ICPrescaler);
  }
  else
  { 
    /* TI2 Configuration */
    TI2_Config(TIMx, TIM_ICInitStruct->TIM_ICPolarity, TIM_ICInitStruct->TIM_ICSelection,
               TIM_ICInitStruct->TIM_ICFilter);
    /* Set the Input Capture Prescaler value */
    TIM_SetIC2Prescaler(TIMx, TIM_ICInitStruct->TIM_ICPrescaler);
    /* TI1 Configuration */
    TI1_Config(TIMx, icoppositepolarity, icoppositeselection, TIM_ICInitStruct->TIM_ICFilter);
    /* Set the Input Capture Prescaler value */
    TIM_SetIC1Prescaler(TIMx, TIM_ICInitStruct->TIM_ICPrescaler);
  }
}

四、高级定时器

1. TIM1和TIM8简介

高级控制定时器(TIM1和TIM8)由一个16位的自动装载计数器组成，它由一个可编程的预分频器驱动。它支持针对定位的增量(正交)编码器和霍尔传感器电路，它适合多种用途，包含测量输入信号的脉冲宽度(输入捕获)，或者产生输出波形(输出比较、PWM、嵌入死区时间的互补PWM（死区时间可编程的互补输出）等)。使用定时器预分频器和RCC时钟控制预分频器，可以实现脉冲宽度和波形周期从几个微秒到几个毫秒的调节。

和高级定时器最大的两处区别：

2. 重复计数器

关于高级定时器重复计数值寄存器的使用介绍 - ZaiLi - 博客园 (cnblogs.com)

3. 互补输出和死区插入

驱动电机的时候常用，防止mos管短暂的直接导通。

高级控制定时器(TIM1和TIM8)能够输出两路互补信号，并且能够管理输出的瞬时关断和接通。 这段时间通常被称为死区，用户应该根据连接的输出器件和它们的特性(电平转换的延时、电源开关的延时等)来调整死区时间。

如果OCx和OCxN为高有效：

● OCx输出信号与参考信号相同，只是它的上升沿相对于参考信号的上升沿有一个延迟。

● OCxN输出信号与参考信号相反，只是它的上升沿相对于参考信号的下降沿有一个延迟。 如果延迟大于当前有效的输出宽度(OCx或者OCxN)，则不会产生相应的脉冲。下列几张图显示了死区发生器的输出信号和当前参考信号OCxREF之间的关系。

逻辑门图解—与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门、同或门_小小本科生debug的博客-CSDN博客

当写入0时，与门有0则0，全1为1

位操作

【精选】【STM32】位操作、按位与、按位或、按位异或、取反、左移、右移等基础 C 语言知识补充_按位与操作是什么意思-CSDN博客

运算符	含义
&	按位与
｜	按位或
^	按位异或
~	取反
<<	左移
>>	右移

总结：对于原二进制数来说，&0是屏蔽，&1是不变。0&x = 0,1&x = x;0与任何数等于0，1与任何数等于本身，不改变。进行清0操作

总结：对于原二进制数来说，|0是不变，|1是置1。0|x = x,1|x = 1;0或任何数等于本身，1或任何数等于1。

总结：对于原二进制数来说，^0是不变，^1是反转。即：0 ^ 0 = 0 ,0 ^ 1 = 1,1 ^ 0 = 1 ,1 ^ 1 = 0 ,
按位异或的3个特点：1.） 0 ^ 0 = 0 , 0 ^ 1 = 1, 0异或任何数=任何数。2.）1 ^ 0 = 1 , 1 ^ 1 = 0 , 1异或任何数=任何数取反。

而对于取反需要注意：对一个二进制数进行取反。1变0，0变1。

唯一需要注意的一点是，~的优先级是逻辑运算符中最高的，必须优先计算。

不改变其他位时，对某几个位设定值。比如要改变 GPIOA 的状态，可以先对寄存器的值进行 & 清零操作GPIOA -> CRL &= 0XFFFFFF0F; 将第 4-7 位清 0，然后再与需要设置的值进行｜或运算GPIOA -> CRL |= 0X00000040;设置相应位的值，且不改变其他位的值。

左移与右移

对于无符号数，左移时右侧补0（相当于逻辑移位）
对于无符号数，右移时左侧补0（相当于逻辑移位）

左移规则：左移运算是将一个二进制位的操作数按指定移动的位数向左移动，移出位被丢弃，右边移出的空位一律补0。

简单说就是：左边丢弃，右边补0

https://blog.csdn.net/m0_64280701/article/details/123064976

右移运算是将一个二进制位的操作数按指定移动的位数向右移动，移出位被丢弃，左边移出的空位一律补0，或者补符号位，这由不同的机器而定。在使用补码作为机器数的机器中，正数的符号位为 0 ，负数的符号位为 1 。简单说就是：（分为 2 种）1. 逻辑右移，左边用0填充，右边丢弃。2. 算术右移左边用原该值的符号位填充，右边丢弃。到底是逻辑右移还是算术右移取决于编译器，我当前使用的编译器，它采用的是算术右移。

单片机的位操作知识_单片机位操作-CSDN博客

        位运算实战演练1
        回顾：要置1用|，用清零用&，要取反用^，~和<< >>用来构建特定二进制数。
        1.给定一个整型数a，设置a的bit3，保证其他位不变。
                a = a | (1<<3)或者 a |= (1<<3)

2.给定一个整形数a，设置a的bit3~bit7，保持其他位不变。
a = a | (0b11111<<3)或者 a |= (0x1f<<3);

3.给定一个整型数a，清除a的bit15，保证其他位不变。
a = a & (~(1<<15));或者 a &= (~(1<<15));

4.给定一个整形数a，清除a的bit15~bit23，保持其他位不变。
a = a & (~(0x1ff<<15));或者 a &= (~(0x1ff<<15));

        5.给定一个整形数a，取出a的bit3~bit8。
        思路：
                第一步：先将这个数bit3～bit8不变，其余位全部清零。
                第二步，再将其右移3位得到结果。
                第三步，想明白了上面的2步算法，再将其转为C语言实现即可。
                a &= (0x3f<<3);
                a >>= 3;

6.用C语言给一个寄存器的bit7～bit17赋值937（其余位不受影响）。
关键点：第一，不能影响其他位；第二，你并不知道原来bit7～bit17中装的值。
思路：

第一步，先将bit7～bit17全部清零，当然不能影响其他位。

第二步，再将937写入bit7～bit17即可，当然不能影响其他位。

a &= ~(0x7ff<<7);

a |= (937<<7);