STM32的HAL库开发系列 - TIM定时器功能

时钟源

定时器要实现计数必须有个时钟源，基本定时器时钟只能来自内部时钟，高级控制定时器和通用定时器还可以选择外部时钟源或者直接来自其他定时器等待模式。我们可以通过RCC专用时钟配置寄存器(RCC_DCKCFGR)的TIMPRE位设置所有定时器的时钟频率，我们一般设置该位为默认值0，即TIMxCLK为总线时钟的两倍，使得表 31‑1中可选的最大定时器时钟为84MHz，即基本定时器的内部时钟(CK_INT)频率为84MHz。

基本定时器只能使用内部时钟，当TIM6和TIM7控制寄存器1(TIMx_CR1)的CEN位置1时，启动基本定时器，并且预分频器的时钟来源就是CK_INT。对于高级控制定时器和通用定时器的时钟源可以来找控制器外部时钟、其他定时器等等模式

控制器

定时器控制器控制实现定时器功能，控制定时器复位、使能、计数是其基础功能，基本定时器还专门用于DAC转换触发。

计数器

基本定时器计数过程主要涉及到三个寄存器内容，分别是计数器寄存器(TIMx_CNT)、预分频器寄存器(TIMx_PSC)、自动重载寄存器(TIMx_ARR)，这三个寄存器都是16位有效数字，即可设置值为0至65535。

首先我们来看图 31‑1中预分频器PSC，它有一个输入时钟CK_PSC和一个输出时钟CK_CNT。输入时钟CK_PSC来源于控制器部分，基本定时器只有内部时钟源所以CK_PSC实际等于CK_INT，即84MHz。在不同应用场所，经常需要不同的定时频率，通过设置预分频器PSC的值可以非常方便得到不同的CK_CNT，实际计算为：fCK_CNT等于fCK_PSC/(PSC[15:0]+1)。

图 31‑2是将预分频器PSC的值从1改为4时计数器时钟变化过程。原来是1分频，CK_PSC和CK_CNT频率相同。向TIMx_PSC寄存器写入新值时，并不会马上更新CK_CNT输出频率，而是等到更新事件发生时，把TIMx_PSC寄存器值更新到影子寄存器中，使其真正产生效果。更新为4分频后，在CK_PSC连续出现4个脉冲后CK_CNT才产生一个脉冲。

定时器周期计算

经过上面分析，我们知道定时事件生成时间主要由TIMx_PSC和TIMx_ARR两个寄存器值决定，这个也就是定时器的周期。比如我们需要一个1s周期的定时器，具体这两个寄存器值该如何设置内。假设，我们先设置TIMx_ARR寄存器值为9999，即当TIMx_CNT从0开始计算，刚好等于9999时生成事件，总共计数10000次，那么如果此时时钟源周期为100us即可得到刚好1s的定时周期。

接下来问题就是设置TIMx_PSC寄存器值使得CK_CNT输出为100us周期(10000Hz)的时钟。预分频器的输入时钟CK_PSC为84MHz，所以设置预分频器值为(8400-1)即可满足。

参考和引用：STM32F4xx参考手册、STM32F4xx规格书、野火开源项目、库帮助文档