html导航网站源码,北京搬家公司费用,商丘做网站公司,网站上怎么做星星评分一、TIM简介 定时器可以对输入的时钟进行计数#xff0c;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#xff0c;在 72MHz 计数时钟下可以实现最大 59.65s 的定时 不仅具备基本的定时中断功能#xff0c;而且还包含内外时钟源选择、输… 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 不仅具备基本的定时中断功能而且还包含内外时钟源选择、输入捕获、输出比较、编码器接口、主从触发模式等多种功能 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 二、定时器类型 STM32F103C8T6 定时器资源 TIM1 、 TIM2 、 TIM3 、 TIM4 三、定时器结构 基本定时器 预分频器对时钟进行预分频计数器自增计数当计数值计到自动重装值时计数值清零同时产生更新中断和更新事件 1PSC预分频器、CNT计数器、自动重装载寄存器构成最基本的计数计时电路——时基单元 2基本定时器只能选择内部时钟内部时钟的来源是RCC_TIMxCLK频率值一般为系统的主频72MHz PSC预分频器16位对输入的基准频率提前进行分频的操作对72MHz的计数时钟进行预分频 exPSC预分频寄存器写0——1分频输出频率输入频率72MHz PSC预分频寄存器写1——2分频输出频率输入频率72MHz/236MHz PSC预分频寄存器写2——3分频输出频率输入频率72MHz/324MHz 以此类推……… 预分频器是16位的最大值可以写65535最大实际分频系数也就是65535165536 总结PSC预分频寄存器与实际分频系数相差了1 即实际分频系数预分频器的值1 CNT计数器16位对预分频后的计数时钟进行计数计数时钟每来一个上升沿计数器的值就加1 CNT计数器是16位的因此里面的值可以从0一直加到65535再加的话计数器将回到0重新开始 计数方式向上计数 计数器的值在计时过程中会不断地自增运行当自增运行到目标值时产生中断完成定时任务 自动重装载寄存器16位存储计数目标值的寄存器 在运行的过程中计数值不断自增而自动重装值是固定的目标当计数值自动重装值时说明计时时间到——进而产生一个中断信号并且清零CNT计数器CNT计数器再自动开始下一次的计数计时 计数值自动重装值而产生的中断称为【更新中断】 通用定时器 通用定时器和高级定时器支持向上计数模式、向下计数模式、中央对齐模式 向上计数模式最常用 【内外时钟源选择结构、主从触发模式结构】 对于基本定时器而言定时只能选择内部时钟系统频率72MHz 而通用定时器的时钟源不仅可以选择内部的72MHz时钟还可以选择外部时钟 外部时钟 【外部时钟模式2】 TIMx_ETR引脚上的外部时钟ETRExternal 如果想用ETR外部引脚提供时钟或者想对ETR时钟进行计数把这个定时器当作计数器使用的话就可以选择配置此电路 ETR引脚的位置可以参考芯片引脚定义表STM32F103C8T6中ETR复用在了PA0引脚 在TIM2的ETR引脚PA0上接一个外部方波时钟经过【极性选择、边沿检测和预分频器】和配置【输入滤波】电路对外部时钟进行整形外部引脚的时钟会有毛刺 滤波后的信号兵分两路上面一路【ETRF】进入触发控制器可以被选择作为下面时基单元的时钟了 【外部时钟模式1】 1同样来自ETR引脚下面一路也提供时钟就是【TRGI】Trigger In 主要用作触发输入使用可以触发定时器的从模式 这个触发输入也可作为外部时钟使用把【TRGI】当做外部时钟的输入来看 与ETRF时钟输入等价只是TRGI时钟输入会占用触发输入的通道 2ITR信号 这一部分的时钟信号来自其他定时器 主模式的输出【TRGO】通向其他定时器即通向其他另外定时器的【ITR】引脚上 【ITR0~ITR3】分别来自其他4个定时器的【TRGO】输出 具体连接方式参考手册 通过这一路可以实现定时器级联的功能 3TI1F_ED作为外部时钟输入CH1引脚的边沿 后缀_ED边沿Edge————也就是通过这一路输入的时钟上升沿和下降沿均有效 TI1F_ED连接的是输入捕获单元的【CH1】引脚也就是从【CH1】引脚获得时钟 4TI1FP1和TI2FP2作为外部时钟输入CH1引脚和CH2引脚 一般情况下外部时钟通过1ETR引脚就可以了 234设置的输入不仅为了扩大时钟输入范围更是为某些特殊应用场景设计的 左边输入捕获电路总共有四个通道分别对应CH1到CH4的引脚——用于测量输入方波的频率等 中间捕获/比较寄存器是输入捕获和输出比较电路共用的 右边输出比较电路总共有四个通道分别对应CH1到CH4的引脚——用于输出PWM波形驱动电机 //输入捕获和输出比较不能同时使用所以中间的寄存器是共用的引脚也是共用的 高级定时器 高级定时器相比于通用定时器主要的改动是增加了右边这几个部分 申请中断的地方增加了一个重复次数计数器 加上重复次数计数器后可以实现 每隔几个计数周期才发生一次更新事件和更新中断对输出的更新信号又做了一次分频 //原来的结构 每个计数周期完成后都会发生更新 增加了DTGDead Time Generate死区生成电路 右边的输出引脚由原来的一个变为了两个互补的输出可以输出一对互补的PWM波 这一部分是为了驱动三相无刷电机的 三相无刷电机的驱动电路一般需要3个桥臂每个桥臂由2个大功率开关管控制总共需要6个大功率开关管控制————因此输出PWM引脚的前三路变为了互补的输出第四路不用变化前三路就够了 增加刹车输入功能给电机驱动提供安全保障 如果外部引脚BKINBreak In产生了刹车信号或者内部时钟失效产生了故障那么此控制电路就会自动切断电机的输出防止意外的发生 四、定时中断基本结构图 五、预分频器时序 参考 CK_PSC预分频器的输入时钟 CNT_EN计数器使能高电平计数器运行低电平计数器停止 CK_CNT计数器时钟既是预分频器的时钟输出也是计数器的时钟输入 当预分频器的参数从1变到2时计数器的时序图 一个计数周期的工作流程 开始时计数器未使能计数器时钟不运行 使能后前半段预分频系数为1计数器时钟等于预分频器前时钟后半段预分频系数变为2计数器时钟等于预分频器前时钟一半 在计数器时钟的驱动下下面的计数器寄存器跟着时钟的上升沿不断自增——当增加到FC之后计数器寄存器的值变为0 可以推断出ARR自动重装值为FC当计数值计到和重装值相等并且下一个时钟来临时计数值清零 计数值清零后产生一个更新事件 下面的三行时序 预分频寄存器的一种缓冲机制 实际上预分频寄存器有两个 预分频控制寄存器供我们读写它并不直接决定分频系数 预分频缓冲器缓冲寄存器影子寄存器真正起作用的寄存器 ex在某个时刻把预分频控制寄存器由0改成了1如果此时立刻改变时钟的分频系数将会导致在一个计数周期内前半部分和后半部分的频率不一样也就是计数计到一半计数频率突然发生改变 ST公司为了严谨设计了预分频缓冲器——在计数时改变了分频值这个变化并不会立刻生效而是等到本次计数周期结束时产生了更新事件后预分频控制寄存器的值才会被传递到预分频缓冲器中并生效 预分频计数器预分频器内部实际上也是靠计数来分频的当预分频值为0时预分频系数为1预分频计数器就一直为0直接输出原频率 当预分频值为1时预分频系数为2预分频计数器就01010101这样计数在回到0的时候输出一个脉冲这样输出频率就是输入频率的2分频 计数器计数频率CK_CNT CK_PSC/PSC 1 六、计数器时序 参考 CK_INT内部时钟72MHz CNT_EN计数器使能高电平计数器运行低电平计数器停止 CK_CNT计数器时钟既是预分频器的时钟输出也是计数器的时钟输入 内部时钟分频因子为2分频系数为2 计数器的工作流程 开始时计数器未使能计数器时钟不运行 预分频系数为2计数器时钟等于预分频器前时钟一半 在计数器时钟的驱动下下面的计数器寄存器跟着时钟的上升沿不断自增——当增加到0036之后计数器寄存器的值变为0 可以推断出ARR自动重装值为0036 当计数值计到和重装值相等再来一个上升沿 计数值清零 计数器溢出产生一个更新事件脉冲 还会置一个更新中断标志位【UIF】只要【UIF】置1就会申请中断在中断响应后需要在中断程序中手动清零 计数器溢出频率CK_CNT_OV CK_CNT /ARR 1 【CK_PSC /PSC 1】/ ARR 1 //用【72MHz / ( PSC 1 )】/ ( ARR 1 )就能得到溢出频率 //溢出时间1/溢出频率 EX得到1hz的溢出频率可设置PSC和ARR为 溢出频率 [72M/(PSC1)]/(ARR1)] [72000000/(7200)]/(10000) 10000/10000 1hz 得PSC设置为7200 - 1ARR设置为10000 - 1 //溢出时间1 / 1hz 1S //【预分频器】为了防止计数中途更改数值造成错误而设计了预分频缓冲器缓冲寄存器影子寄存器 很多寄存器都有影子寄存器这样的缓冲机制包括【预分频器】、【自动重装寄存器】、【捕获/比较寄存器】 七、ARR自动重装寄存器【缓冲寄存器】 缓冲寄存器可以设置为用或不用通过设置ARPE位可以选择是否使用预装功能 计数器无预装时序无缓冲寄存器 计数器使能后进行自增计数此时更改自动重装寄存器由FF改为了36那么计数值的目标值就由FF变成了36 当计数器寄存器自增到36时就产生中断直接更新开始下一轮计数 计数器有预装时序有缓冲寄存器 计数器使能后进行自增计数此时更改自动重装寄存器由F5改为了36那么计数值的目标值就由F5变成了36 因为有缓冲寄存器所以当前还是之前自动重装寄存器的计数目标F5到自增到F5时产生更新事件同时再把要更改的36传递到缓冲寄存器在下一个计数周期这个更改的36才有效 当计数器寄存器自增到36时就产生中断直接更新开始下一轮计数 八、RCC时钟树 时钟树STM32中用来产生和配置时钟并且把配置好的时钟发送到各个外设的系统 时钟时所有外设运行的基础所以时钟也是最先需要配置的东西 //时钟产生电路// 时钟产生电路有4个振荡源 1、内部的8MHz高速RC振荡器 2、外部的 4—16MHz高速石英晶体振荡器晶振一般接8MHz 3、外部的32.768KHz低速晶振一般是给RTC提供时钟的 4、内部的40KHz低速RC振荡器可以给看门狗提供时钟 1、2高速晶振用来提供系统时钟AHB、APB1、APB2时钟外部的晶振比内部的RC振荡器更稳定所以一般用外部晶振 如果系统很简单而且不需要那么精确的时钟可以使用内部RC振荡器 在SystemInit函数里ST配置时钟流程 1、启动内部时钟选择内部8MHz为系统时钟暂时以内部8MHz的时钟运行 2、启动外部时钟进入PLL锁相环进行【倍频】将外部时钟8MHz倍频9倍得到72MHz 3、等到锁相环输出稳定后选择锁相环输出为系统时钟 4、这样就把系统时钟由内部8MHz切换为了72MHz CSSClock Security System时钟安全系统也可以切换时钟可以监测外部时钟运行状态一旦外部时钟失效CSS就会自动把外部时钟切换回内部时钟保证系统时钟的运行防止程序卡死造成事故 //时钟分配电路// 首先系统时钟72MHz进入AHB总线AHB总线的预分频器在SystemInit里配置的分频系数为1则AHB的时钟为72MHz 然后进入APB1总线此处预分频器配置的分频系数为2APB1外设时钟为最大36MHz 此处走下面的支路使通向定时器2~7的时钟变为72MHz 然后进入APB2总线此处预分频器配置的分频系数为1 此处走下面的支路使通向定时器1~8的时钟变为72MHz //时钟输出有一个与门进行输出控制控制位写的是外部时钟使能这就是在程序中写RCC_APBxPeriphClockCmd作用的地方 打开时钟就是在这个位置写1让左边的时钟能够通过与门输出给外设
