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HAL 库开发笔记 - TIM 通用定时器

在上一篇文章中，简单介绍了 STM32F4 的三类定时器，也详细讲解了基本定时器。在本篇文章中，我们将继续介绍通用定时器。

基本原理

在 STM32F4 中，通用定时器有 TIM2-TIM5，TIM9-TIM14。

通用定时器的特性

在 STM32F4 中，通用定时器的特性如下：

  • 16/32 位递增、递减和递增 / 递减自动重载计数器
  • 16 位可编程预分频器，用于对计数器时钟频率进行分频（分频系数为 1-65536）
  • 4 个独立通道，分别可用于：
    • 输入捕获
    • 输出比较
    • PWM 生成（边沿和中心对齐模式）
    • 单脉冲模式输出
  • 使用外部信号控制定时器且可实现多个定时器互连的同步电路
  • 发生如下事件时生成中断 / DMA 请求：
    • 更新：计数器上溢 / 下溢、计数器初始化（通过软件或内部 / 外部触发）
    • 触发事件（计数器启动、停止、初始化或通过内部 / 外部触发计数）
    • 输入捕获
    • 输出比较
  • 支持定位用增量（正交）编码器和霍尔传感器电路
  • 外部时钟触发输入或逐周期电流管理

常用的定时器函数参考

以下是常用的定时器函数参考，与基本定时器的函数相同。

  • HAL_TIM_Base_Init()：初始化定时器时基单元
  • HAL_TIM_Base_DeInit()：禁用定时器，与初始化相反
  • HAL_TIM_Base_MspInit()：MSP 初始化函数，定时器初始化时会自动调用
  • HAL_TIM_Base_MspDeInit()：与上一个相反
  • HAL_TIM_Base_Start()：开启定时器
  • HAL_TIM_Base_Stop()：停止定时器
  • HAL_TIM_Base_Start_IT()：以中断模式开启定时器
  • HAL_TIM_Base_Stop_IT()：关闭中断模式的定时器
  • HAL_TIM_Base_Start_DMA()：以 DMA 模式开启定时器
  • HAL_TIM_Base_Stop_DMA()：关闭 DMA 模式的定时器

用通用定时器输出 1 kHz/50% 占空比的 PWM

本次实验使用通用定时器输出 1 kHz，50% 占空比的 PWM 信号，可用示波器显示输出的波形。

在 CubeMX 内配置通用定时器

首先，我们打开 Clock Configuratgion 时钟树配置页面，因通用定时器挂载在挂载在高速 APB2 总线上，所以我们找到并记下 APB2 Timer clocks 的时钟频率（180 MHz）：

接着，我们找到侧边栏 Timer 中找到 TIM8，设置通道 1（Channel 1）为 PWM 生成（PWM Generation CH1），为了能生成 1 kHz 频率的 PWM 方波，我们需要在下方配置以下参数：

  • Prescaler（预分频系数）：180-1
  • Counter Mode（计数模式）：Up（从 0 开始向上计数至预分频系数后溢出）
  • Counter Period（计时周期 / 装载值）：1000-1
  • auto-reload preload（是否自动重装载）：Enable（溢出时会自动重装初值）

因此处选用的时钟源为 180 MHz，因此将预分频系数设置为 180-1 = 179，分频后为 1 MHz，将装载值设置为 1000-1 = 9999，所以得到 1 kHz 的频率。

在代码内配置基本定时器

在 main.c 中开启定时器：

main.c
/* USER CODE BEGIN 2 */

HAL_TIM_PWM_Start(&htim8,TIM_CHANNEL_1);

// 设置占空比为 500（500 Hz/1 kHz=50%）
__HAL_TIM_SetCompare(&htim8,TIM_CHANNEL_1,500);

/* USER CODE END 2 */

编译并烧录，用示波器可以看出波形：

参考与致谢

原文地址：https://wiki-power.com/
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