使用纯软件的方式(CPU死等)的方式实现定时(延时)功能
void delay_us(uint32_t us) { us *= 72; while(us--); }
缺点：延时不精准，CPU死等浪费资源
函数的调用有压栈和出栈的过程，STM32是ARM架构，有流水线，一条指令会分为多个步骤在不同时间片内由CPU决定执行顺序，导致函数延时不准确
使用精准的时钟源，通过硬件的方式，实现定时功能
定时器的核心就是计数器
时钟源信号经过预分频器分频后传递给计数器，计数器溢出则产生中断/事件，然后重装载值
STM32定时器主要分为 常规定时器、专用定时器、内核定时器 三种
常规定时器 包括 基本定时器、通用定时器、高级定时器
专用定时器 包括 独立看门狗 IWDG、窗口看门狗 WWDG、实时时钟 RTC、低功耗定时器
内核定时器 包括 SysTick系统滴答定时器
F4系列芯片有14个常规定时器，包括
2 个基本定时器(TIM6~7)，
10 个通用定时器(TIM9~14、TIM3~4、TIM2/5)，
2 个高级定时器(TIM2/5)
基本定时器不具备 捕获/比较通道 和 死区互补输出 功能
通用定时器不具备互补输出功能
高级定时器兼具 捕获/比较通道 和 互补输出功能
基本定时器没有输入输出通道，
意味着没有 外部GPIO引脚 与之相连，只能用来完成定时中断等基本共功能
通用定时器具有 输入输出通道，可与外部设备交互
高级定时器具有 输入输出通道 和 死区互补信号输出、刹车输入等功能
1、基本定时器TIM6/TIM7
2、主要特性
16位递增计数器(计数值0~65535)
16位预分频器(分频系数1~65536)
可用于触发DAC
在更新事件时会产生中断/DMA请求
基本定时器的时钟源来自于内部时钟RCC模块配置的APB总线时钟
PSC预分频器和自动重装载寄存器有影子寄存器的概念
影子寄存器是实际上起作用的寄存器，不可直接访问
与影子寄存器对应的预装载寄存器其实是起一个缓存的作用，产生中断/事件以后才转移过去
溢出条件是CNT计数器的值 = 影子寄存器的值，溢出后可产生 事件/中断/DMA输出请求
事件是默认产生，可以设置为不产生
中断和DMA输出是默认不产生，可以设置为产生
除了计数器CNT溢出以外，还可以设置 UG位 来软件产生更新事件，更新事件产生以后，会把"预加载寄存器"的值转移到影子寄存器中去
ARPE位决定ARR寄存器是否具有缓冲作用，如果设置"预加载寄存器"为具有缓冲作用，那么ARR的值不是立即生效，而是要等到更新事件产生才会把ARR的值转移到影子寄存器中去；如果设置预加载寄存器无缓冲作用，那么预加载寄存器会立刻把值加载到影子寄存器中去，从而立刻生效
Auto-reload preload enable，ARPE 自动重装载预装载使能
当计数器溢出时，触发控制器会产生TRGO触发输出信号，触发控制器产生一次数模转换，也就是ADC信号。Triggle Output，触发输出
F4系列的基本定时器时钟挂载在 APB1 总线，所以它的时钟来自于 APB1 总线，但是基本定时器时钟不是直接由 APB1 总线直接提供，而是先经过一个倍频器。
在 TIMPRE 位默认设置为 0 的情况下，当 APB1 的预分频器预的分频系数为 1 时，这个倍频器系数就为 1，即定时器的时钟源频率等于 APB1 总线时钟频率；当 APB1 的预分频器的预分频系数系数 ≥2 分频时，这个倍频器系数就为 2，即定时器的时钟源频率等于 APB1 总线时钟频率的两倍。我们在时钟设置函数 sys_stm32_clock_init 已经设置 APB1 总线时钟频率为 45MHz，预分频器的预分频系数为 2，所以定时器时钟源频率为90Mhz。
在正点原子的例程中，有sys_stm32_clock_init(360, 25, 2, 8); /* 设置时钟,180Mhz */
/**
* @brief 时钟设置函数
* @param plln: PLL1倍频系数(PLL倍频), 取值范围: 64~432.
* @param pllm: PLL1预分频系数(进PLL之前的分频), 取值范围: 2~63.
* @param pllp: PLL1的p分频系数(PLL之后的分频), 分频后作为系统时钟, 取值范围: 2,4,6,8.(仅限这4个值!)
* @param pllq: PLL1的q分频系数(PLL之后的分频), 取值范围: 2~15.
* @note
*
* Fvco: VCO频率
* Fsys: 系统时钟频率, 也是PLL1的p分频输出时钟频率
* Fq: PLL1的q分频输出时钟频率
* Fs: PLL输入时钟频率, 可以是HSI, HSE等.
* Fvco = Fs * (plln / pllm);
* Fsys = Fvco / pllp = Fs * (plln / (pllm * pllp));
* Fq = Fvco / pllq = Fs * (plln / (pllm * pllq));
*
* 外部晶振为25M的时候, 推荐值: plln = 360, pllm = 25, pllp = 2, pllq = 8.
* 得到:Fvco = 25 * (360 / 25) = 360Mhz
* Fsys = pll1_p_ck = 360 / 2 = 180Mhz
* Fq = pll1_q_ck = 360 / 8 = 45
*
* F429默认需要配置的频率如下:
* CPU频率(HCLK) = pll_p_ck = 180Mhz
* AHB1/2/3(rcc_hclk1/2/3) = 180Mhz
* APB1(rcc_pclk1) = pll_p_ck / 4 = 45Mhz
* APB2(rcc_pclk2) = pll_p_ck / 2 = 90Mhz
*
* @retval 错误代码: 0, 成功; 1, 错误;
*/
uint8_t sys_stm32_clock_init(uint32_t plln, uint32_t pllm, uint32_t pllp, uint32_t pllq)
{
HAL_StatusTypeDef ret = HAL_OK;
RCC_ClkInitTypeDef rcc_clk_init = {0};
RCC_OscInitTypeDef rcc_osc_init = {0};
__HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE(); /* 使能PWR时钟 */
/* 下面这个设置用来设置调压器输出电压级别，以便在器件未以最大频率工作时使性能与功耗实现平衡 */
__HAL_PWR_VOLTAGESCALING_CONFIG(PWR_REGULATOR_VOLTAGE_SCALE1); /* 调压器输出电压级别选择：级别1模式 */
/* 使能HSE，并选择HSE作为PLL时钟源，配置PLL1，开启USB时钟 */
rcc_osc_init.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE; /* 时钟源为HSE */
rcc_osc_init.HSEState = RCC_HSE_ON; /* 打开HSE */
rcc_osc_init.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON; /* 打开PLL */
rcc_osc_init.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE; /* PLL时钟源选择HSE */
rcc_osc_init.PLL.PLLN = plln;
rcc_osc_init.PLL.PLLM = pllm;
rcc_osc_init.PLL.PLLP = pllp;
rcc_osc_init.PLL.PLLQ = pllq;
ret = HAL_RCC_OscConfig(&rcc_osc_init); /* 初始化RCC */
if (ret != HAL_OK)
{
return 1; /* 时钟初始化失败，可以在这里加入自己的处理 */
}
ret = HAL_PWREx_EnableOverDrive(); /* 开启Over-Driver功能 */
if (ret != HAL_OK)
{
return 1;
}
/* 选中PLL作为系统时钟源并且配置HCLK,PCLK1和PCLK2*/
rcc_clk_init.ClockType = ( RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK \
| RCC_CLOCKTYPE_HCLK \
| RCC_CLOCKTYPE_PCLK1 \
| RCC_CLOCKTYPE_PCLK2);
rcc_clk_init.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK; /* 设置系统时钟时钟源为PLL */
rcc_clk_init.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1; /* AHB分频系数为1 */
rcc_clk_init.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV4; /* APB1分频系数为4 */
rcc_clk_init.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2; /* APB2分频系数为2 */
ret = HAL_RCC_ClockConfig(&rcc_clk_init, FLASH_LATENCY_5); /* 同时设置FLASH延时周期为5WS，也就是6个CPU周期 */
if (ret != HAL_OK)
{
return 1; /* 时钟初始化失败 */
}
return 0;
}假设定时器的分频系数PSC=1，那么就是2分频，实际的分频 = 分频系数+1，将自动重装载寄存器ARR的值设置为36，就可以得到如下的时序图
CK_PSC是定时器的是时钟源
CNT_EN是计数器的使能位
CK_CNT是经过分频后的定时器时钟
基本定时器 TIM6/TIM7 主要使用的寄存器有
控制寄存器1 TIMx_CR1、
DMA/中断使能寄存器 TIMx_DIER、
状态寄存器 TIMx_SR、
计数器寄存器 TIMx_CNT、
预分频寄存器 TIMx_PSC、
自动重载寄存器 TIMx_ARR
控制寄存器 TIMx_CR1：
16位寄存器，高8位保留
位0 CEN 计数器使能
位7 ARPE 自动重装载预装载使能 重装载预装载使能则具有缓冲，计数器以影子寄存器为条件
比如一个灯，1s亮一次，2s灭一次，如果不用缓冲寄存器，就只能在熄灭的那短暂时间内去修改ARR寄存器的值，但修改操作需要us级别的时间，因此会造成误差
而使用缓冲寄存器的话，可以在任意区间内去修改影子寄存器的值，因为影子寄存器是事件触发后才生效
OPM，One-Pulse Mode 单脉冲模式，接收到触发信号后只运行一次
URS，Update Request Source 更新请求来源，软件触发还是硬件触发
Update Disable 更新中断失能
DMA/中断使能寄存器 TIMx_DIER：
16位寄存器，高8位保留
位0 UIE 更新中断使能
位8 UDE 更新DMA请求使能
通常只用到更新中断使能 UDIS，
状态寄存器 TIMx_SR：
16位寄存器，仅位0有效
位0 UIF 更新中断标志
Event Generation Register，EGR 事件生成寄存器，通过向 TIMx_EGR 寄存器写入特定的值，可以触发定时器产生不同的事件，如更新事件(UG)、触发事件(TG)、捕获/比较事件(CG)等
计数器寄存器 TIMx_CNT：
16位寄存器，存储计数值
预分频寄存器 TIMx_PSC：
16位寄存器，预分频值可设置为0~65535
实际预分频系数 = PSC+1
自动重载寄存器器 TIMx_ARR：
16位寄存器，装自动重载值
定时器溢出时间 Tout = (自动重装载寄存器+1)/定时器计数频率
= (自动重装载寄存器+1)*(预分频寄存器PSC+1) / 时钟源频率Ft
1，配置定时器基础工作参数 HAL_TIM_Base_Init()
2，定时器基础MSP初始化 HAL_TIM_Base_MspInit() (weak) 配置NVIC、CLOCK等
3，使能更新中断并启动计数器 HAL_TIM_Base_Start_IT()
4，设置优先级，使能中断 HAL_NVIC_SetPriority()、 HAL_NVIC_EnableIRQ()
5，编写中断服务函数 TIMx_IRQHandler()等 -> HAL_TIM_IRQHandler()
6，编写定时器更新中断回调函数 HAL_TIM_PeriodElapsedCallback() (weak)
在 TIM 初始化结构体中，
基本定时器只允许递增计数模式，因此CounterMode无效
基本定时器没有时钟分频因子，因此ClockDivision位无效
基本定时器没有重复计数器寄存器，因此RepetitionCounter无效
/*关键结构体*/
/*TIM句柄*/
struct typedef{
TIM_TypeDef *Instance; /*外设寄存器基地址*/
TIM_Base_InitTypeDef Init; /*定时器初始化结构体*/
……
}TIM_HandleTypeDef;
/*定时器初始化结构体*/
typedef struct
{
uint32_t Prescaler; //预分频系数
uint32_t CounterMode; //计数模式
uint32_t Period; //自动重装载值ARR
uint32_t AutoReloadPreload; //自动重装载寄存器使能
……
} TIM_Base_InitTypeDef;//初始化定时器基础参数
HAL_StatusTypeDef HAL_TIM_Base_Init(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
……
/* Set the Time Base configuration */
TIM_Base_SetConfig(htim->Instance, &htim->Init);
……
return HAL_OK;
}//使能TIM更新中断并启动计数器
HAL_StatusTypeDef HAL_TIM_Base_Start_IT(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
……
/* Enable the TIM Update interrupt */
__HAL_TIM_ENABLE_IT(htim, TIM_IT_UPDATE);
……
return HAL_OK;
}例程：使用定时器6，实现500ms定时器中断更新，在中断里翻转LED0
产生更新中断有两种方式，一种是计数器溢出(软件触发)，一种是事件生成寄存器(EGR)的UG位触发。例程讲解计数器溢出方式。
前文讲解过F4系列的基本定时器 TIM6/TIM7 挂载在APB1总线上，定时器时钟频率90MHz
定时器溢出时间 Tout=500ms=0.5s，
为了便于计数器的值给整数，(定时器时钟频率/定时器预分频值)一般取整数
因此 PSC+1=9000 , 因此 PSC = 8999 图中为F1的计数值计算
故而ARR+1=0.5*90 000 000/9000=5000 72MHz=72000KHz=72 000 000Hz
在btim.c和btim.h文件中编写
1. 定时器中断初始化函数 btim_timx_int_init
#define BTIM_TIMX_INT TIM6
TIM_HandleTypeDef g_timx_handle;
//基本定时器定时中断初始化函数
// * @param arr : 自动重装值。
// * @param psc : 时钟预分频数
void btim_timx_int_init(uint16_t arr, uint16_t psc)
{
g_timx_handle.Instance = BTIM_TIMX_INT; /* 定时器x */
g_timx_handle.Init.Prescaler = psc; /* 分频 */
g_timx_handle.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP; /* 递增计数模式 */
g_timx_handle.Init.Period = arr; /* 自动装载值 */
HAL_TIM_Base_Init(&g_timx_handle); //初始化定时器基础参数，如模式和通道状态、分频值、重装载值
HAL_TIM_Base_Start_IT(&g_timx_handle); /* 使能定时器x和定时器更新中断 */
}2. 重写MSP初始化函数 HAL_TIM_Base_MspInit
void HAL_TIM_Base_MspInit(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
if (htim->Instance == BTIM_TIMX_INT)
{
BTIM_TIMX_INT_CLK_ENABLE(); /* 使能TIMx时钟 */
HAL_NVIC_SetPriority(BTIM_TIMX_INT_IRQn, 1, 3); /* 抢占1，子优先级3 */
HAL_NVIC_EnableIRQ(BTIM_TIMX_INT_IRQn); /* 开启ITMx中断 */
}
}3. 定时器中断服务
//定时器服务函数
void BTIM_TIMX_INT_IRQHandler(void)
{
HAL_TIM_IRQHandler(&g_timx_handle); /* 中断公共服务函数，会调用中断服务回调函数*/
}4. 中断服务回调函数
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
if (htim->Instance == BTIM_TIMX_INT)
{
LED1_TOGGLE(); /* LED1反转 */
}
}int main(void)
{
HAL_Init(); /* 初始化HAL库 */
sys_stm32_clock_init(360, 25, 2, 8); /* 设置时钟,180Mhz */
delay_init(180); /* 延时初始化 */
led_init(); /* 初始化LED */
btim_timx_int_init(5000 - 1, 9000 - 1); /* 90 000 000 / 9000 = 10KHz 10KHz的计数频率，计数5K次为500ms */
while(1)
{
LED0_TOGGLE(); /* LED0(红灯) 翻转 */
delay_ms(2000);
}
}1、基本定时器 TIM2~5 && TIM8~14 共10个
2、主要特性
16位递增、递减、中心对齐计数器(计数值0~65535)
16位预分频器(分频系数1~65536)
可用于触发DAC、ADC
在更新事件、触发事件、输入捕获、输出比较时，会产生中断/DMA请求
4个独立通道，可用于：输入捕获、输出比较、输出PWM、单脉冲模式
使用外部信号控制定时器且可实现定时器级联
支持编码器和霍尔传感器电路等
定时器的核心是时基单元，也就是计数器，不管是基本、通用还是高级定时器，它们的框图都是在时基单元的基础上去扩展的
基本定时器的时钟源只能来自于内部时钟RCC模块配置的APB总线
而通用定时器的时钟源总共有 4 类，
1） 内部时钟(CK_INT)，来自外设总线APB时钟，RCC模块负责负责配置系统时钟，包括选择时钟源、设置时钟频率以及为各个外设提供时钟
2） 外部时钟模式1，外部输入引脚(TIx)，来源于输入捕获通道 TIMx_CHx
TI1F_ED，Edge Detector 边沿检测 TIxFPx、TIxFPx 定时器x滤波输入通道x
3） 外部时钟模式2，外部触发输入(ETR)，IO口复用为TIMx_ETR外部触发引脚 External Trigger Register，ETR，外部触发寄存器
当计数器溢出时，触发控制器会产生TRGO触发输出信号，触发控制器产生ADC/DAC信号
4） 内部触发输入(ITRx)，即上图时钟源的内部触发寄存器 ITR0、ITR1、ITR2、ITR3 Internal Trigger，可用于级联
Timer Input 1 Filtered by Input 2 FP1 输入捕获通道1 FP2 输入捕获通道2
SMCR，Slave Mode Controller Register，从模式控制寄存器
SMS，Slave Mode Selection，从模式选择
ECE，Encoder Counter Enable，编码器计数器使能
设置ECE模式位与选择外部时钟模式1并将TRGI连接到ETRF(SMS=111和TS=111)具有相同功效，都是设置时钟源来自ETR引脚，经过从模式控制器到达计数器
触发控制器 会输出TRGO信号，到其他定时器，或者到ADC/DAC
TRGO信号可以连接到其他定时器的内部触发寄存器(上图ITR0~4)，也即是定时器级联，
或者产生ADC/DAC信号
通用定时器的时基单元与基本定时器相同
PSC预分频器和自动重装载寄存器有影子寄存器的概念
影子寄存器是实际上起作用的寄存器，不可直接访问
与影子寄存器对应的预装载寄存器其实是起一个缓存的作用，产生中断/事件以后才转移过去
溢出条件是CNT计数器的值 = 影子寄存器的值，溢出后可产生 事件/中断/DMA输出请求
事件是默认产生，可以设置为不产生
中断和DMA输出是默认不产生，可以设置为产生
除了计数器CNT溢出以外，还可以设置 UG位 来软件产生更新事件，更新事件产生以后，会把"预加载寄存器"的值转移到影子寄存器中去
ARPE位决定ARR寄存器是否具有缓冲作用，如果设置"预加载寄存器"为具有缓冲作用，那么ARR的值不是立即生效，而是要等到更新事件产生才会把ARR的值转移到影子寄存器中去；如果设置预加载寄存器无缓冲作用，那么预加载寄存器会立刻把值加载到影子寄存器中去，从而立刻生效
Auto-reload preload enable，ARPE 自动重装载预装载使能
输入捕获 和 输出比较 其实是一种分时复用的关系 ，比如IO引脚复用为一种，另一种则失效
输入捕获：
IO口复用为外部捕获通道 TIMx_CHx，外部信号进入 IO 口，
捕获信号进来以后
1. 可以经过 XOR异或门，异或门通常在电机AB相编码器测速使用，A相或者B相分别输入到两个CHx捕获通道，经过异或可得知有无脉冲
2. 直接到达 输入滤波器和边沿检测器，由于外部信号可能带毛刺，因此经过滤波来确定是高电平还是低电平，经过边沿检测后 得到两个信号， TI1FP1 和 TI1FP2
这两个信号是由用户配置的，如果配置 TI1 映射到 输入捕获通道FP1，信号就走FP1的线，配置 TI2映射到FP2，信号就走 FP2 的线 Timer Input 1 Filtered Input，TI1FP1，滤波输入通道
之后信号经过预分频器，每来一个上升沿/下降沿，
1. 都会产生一个事件信号，这时捕获/比较寄存器CCR1会把计数器CNT的值读到自己这里，由此得到脉冲的间隔时间比如用捕获通道1，就是计数器CNT的值转移到FP1里面，用到捕获通道2，就是CNT的值转移到 FP2 里面
2. 除了产生捕获事件之外，还可以产生捕获中断 CC1I
输出比较：
用户向 捕获/比较寄存器 写入比较值
配置好计数器的重载值、预分频器、计数模式，知道计数一个值需要多少时间
每产生一个更新事件，捕获/比较计数器的比较值会写入影子寄存器
当 计数器的值 和 捕获/比较寄存器影子寄存器 的值相等后，会让 输出控制参考信号OC1REF 改变
输出控制参考信号OC1REF 是高电平有效。开启中断的话，还会产生一个捕获比较中断CC1I
输出控制参考信号进行输出控制的话，有 8 种输出模式，比如 PWM 输出模式等等
输出控制参考信号经过 输出控制器 成为 某种输出模式下的输出信号后，也就是OC1信号，最后来到 捕获比较通道TIMx_CHx
输出比较信号OCx 除了受 输出控制参考信号OC1REF 和 输出控制器的影响，还会受到ETRF信号的影响，ETRF信号可以将 输出控制参考信号OC1REF 强制清零
来源于输入捕获通道 TIMx_CHx
将从模式选择SMS位设置为111，将编码器计数器选择ECE设置为0，就选中了外部时钟模式1
触发输入信号TRGI 的一个上升沿来了以后，经过预分频就可以进入到计数器计一个数
TRGI，Trigger Input，触发输入
在外部时钟模式1下，从模式控制器TIMx_SMCR的触发选择TS[2:0]功能，
可以选择 TI1_ED、FP1、FP2 三种触发输入方式，其中TI1_ED对应双边沿、捕获通道1/2对应上升沿或者下降沿触发。
以上图的TI2FP2为例，从TimerxCH2来一个信号，经过滤波器、边沿检测器后进入触发选择器，产生触发输入信号TRGI，进入计数器
CCMRx，Capture/Compare Mode Register x，捕获/比较模式寄存器 ICF[3:0]
输入捕获模式下CCMR的 ICF 位域可设置采样频率和滤波带宽
来源于外部触发引脚 TIMx_ETR
ETRF，External Trigger Filter，外部触发滤波信号
ETP，External Trigger Polarity，外部触发极性
ETPS，External Trigger Prescaler，外部触发预分频器
从ETR引脚输入一个信号，由于ETRF信号是上升沿触发，因此上升沿直接进入分频器，下降沿则反向后进入预分频器由，ETPS[1:0]位来设置预分频系数，系数范围：1、2、4、8。 紧接着经过滤波器，由 ETF[3:0]位来设置滤波方式，也可以设置不使用滤波器。时钟源信号 fDTS 由TIMx_CR1 寄存器的 CKD 位设置。 最后经过从模式选择器，由 ECE 位和 SMS[2:0]位来选择定时器的时钟源。这里我们介绍的是外部时钟模式 2，直接把 ECE 位置 1 即可。CK_PSC 需要经过定时器的预分频器分频后，最终就能到达计数器进行计数了。
上图中，TIM3 作为 TIM2 的预分频器，需要完成的配置步骤如下：
1，TIM3_CR2 寄存器的 MMS[2:0] 位设置为 010，即 TIM3 的主模式选择为更新(选择更新事件作为触发输出(TRGO))
2，TIM2_SMCR 寄存器的 TS[2:0] 位设置为 010，即使用 ITR2 作为内部触发。TS[2:0]位用
于配置触发选择，除了 ITR2，还有其他的选择，详细描述如下图所示
typedef struct
{
TIM_TypeDef *Instance; /* 外设寄存器基地址 */
TIM_Base_InitTypeDef Init; /* 定时器初始化结构体*/
...
}TIM_HandleTypeDef;
typedef struct
{
uint32_t Prescaler; /* 预分频系数 */
uint32_t CounterMode; /* 计数模式 */
uint32_t Period; /* 自动重载值 ARR */
uint32_t ClockDivision; /* 时钟分频因子 */
uint32_t RepetitionCounter; /* 重复计数器寄存器的值 */
uint32_t AutoReloadPreload; /* 自动重载预装载使能 */
} TIM_Base_InitTypeDef;
main.c内容
int main(void)
{
HAL_Init(); /* 初始化HAL库 */
sys_stm32_clock_init(360, 25, 2, 8); /* 设置时钟,180Mhz */
delay_init(180); /* 延时初始化 */
led_init(); /* 初始化LED */
gtim_timx_int_init(5000 - 1, 9000 - 1); /* 90 000 000 / 9000 = 10KHz 10KHz的计数频率，计数5K次为500ms */
while (1)
{
LED0_TOGGLE(); /* LED0(红灯) 翻转*/
delay_ms(200);
}
}gtim.c内容
/**通用定时器TIMX定时中断初始化函数*/
* @param arr: 自动重装值 psc: 预分频系数 */
void gtim_timx_int_init(uint16_t arr, uint16_t psc)
{
GTIM_TIMX_INT_CLK_ENABLE(); /* 使能TIMx时钟 */
g_timx_handle.Instance = GTIM_TIMX_INT; /* 通用定时器x */
g_timx_handle.Init.Prescaler = psc; /* 预分频系数 */
g_timx_handle.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP; /* 递增计数模式 */
g_timx_handle.Init.Period = arr; /* 自动装载值 */
HAL_TIM_Base_Init(&g_timx_handle);
HAL_NVIC_SetPriority(GTIM_TIMX_INT_IRQn, 1, 3); /* 设置中断优先级，抢占优先级1，子优先级3 */
HAL_NVIC_EnableIRQ(GTIM_TIMX_INT_IRQn); /* 开启ITMx中断 */
HAL_TIM_Base_Start_IT(&g_timx_handle); /* 使能定时器x和定时器x更新中断 */
}
// 定时器中断服务函数
void GTIM_TIMX_INT_IRQHandler(void)
{
/* 以下代码没有使用定时器HAL库共用处理函数来处理，而是直接通过判断中断标志位的方式 */
//SR寄存器的位0就是更新中断标志位
if (__HAL_TIM_GET_FLAG(&g_timx_handle, TIM_FLAG_UPDATE) != RESET)//获取更新中断标志位
{
LED1_TOGGLE();
__HAL_TIM_CLEAR_IT(&g_timx_handle, TIM_IT_UPDATE); /* 清除定时器溢出中断标志位 */
}
}stm32fxxx_hal_tim.c
HAL_StatusTypeDef HAL_TIM_Base_Init(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
#if (USE_HAL_TIM_REGISTER_CALLBACKS == 1)
/* Reset interrupt callbacks to legacy weak callbacks */
TIM_ResetCallback(htim);
if (htim->Base_MspInitCallback == NULL)
{
htim->Base_MspInitCallback = HAL_TIM_Base_MspInit;
}
/* Init the low level hardware : GPIO, CLOCK, NVIC */
htim->Base_MspInitCallback(htim);
#else
/* Init the low level hardware : GPIO, CLOCK, NVIC */
HAL_TIM_Base_MspInit(htim);
#endif /* USE_HAL_TIM_REGISTER_CALLBACKS */
}
/* Set the Time Base configuration */
TIM_Base_SetConfig(htim->Instance, &htim->Init);
……
return HAL_OK;
}CCR1，Capture/Compare Register 1，捕获/比较预装载寄存器1。在捕获模式下，CCR1 寄存器用于存储捕获到的定时器计数器的数值；在比较模式下，CCR1 寄存器用于存储比较值，与定时器计数器的值进行比较。通过配置 CCR1 寄存器，可以实现定时器的捕获功能或比较功能，用于测量时间间隔、生成脉冲、控制PWM输出等应用。
OC1PE，Output compare 1 preload enable，输出比较1预装载使能，禁止CCR1寄存器的预装载功能
输出比较时，用户将捕获/比较值写入CCR1，
当CCR1不处于写入操作，
且CCMR寄存器的CC1S域=00，也就是配置通道1处于输出比较模式，
同时预装载使能OC1PE或触发更新事件UEV时，
CCR1的值被转移至影子寄存器，计数器值与影子寄存器进行比较，
满足则信号进入输出模式控制器，得到输出控制参考信号oc1ref，由CCER寄存器的CC1P位域来设置参考信号的极性，之后到达输出使能电路，再往后输出就到CH1通道1了。
ETRF 强制清零
OC1CE，Output Compare 1 Clear Enable 输出比较1清零使能
捕获/比较模式寄存器 1 TIMx_CCMR1:
TIM2/TIM3/TIM4/TIM5 的捕获/比较模式寄存器（TIMx_CCMR1/2），该寄存器一般有 2 个：
TIMx _CCMR1 和 TIMx _CCMR2。TIMx_CCMR1 控制 CH1 和 CH2，而 TIMx_CCMR2 控制
CH3 和 CH4。
捕获/比较使能寄存器 TIMx_CCER：
假设：递增计数模式
ARR：自动重装载寄存器的值
CCRx：捕获/比较寄存器x的值
计数值从零开始递增，当计数值到达CCRx寄存器的比较值之前，IO口输出低电平，到达CCRx寄存器的比较值之后，IO口输出高电平
IO口输出为高/低对应就是OCx输出高/低(OCx指的是IO口复用为CHx)
ARR寄存器的自动重装值决定PWM周期
CCRx寄存器的比较值决定占空比
当使用比较/模式寄存器时，在输出模式下有8种模式，其中PWM模式有两种
PWM模式1：
递增：CNT < CCRx，输出有效电平 CNT计数值 CCRx比较值
CNT >= CCRx，输出无效电平
递减：CNT > CCRx，输出无效电平
CNT <= CCRx，输出有效电平
PWM模式2：
递增：CNT < CCRx，输出无效电平
CNT >= CCRx，输出有效电平
递减：CNT > CCRx，输出有效电平
CNT <= CCRx，输出无效电平
有/无效状态由TIMx_CCER决定。CCxP=0：OCx高电平有效； CCxP=1：Ocx低电平有效
TIMx_CCER，捕获/比较使能寄存器 CCxP，捕获/比较极性设置位域
OCx高电平有效就是指OCx输出高电平
1，配置定时器基础工作参数 HAL_TIM_PWM_Init()
2，定时器PWM输出MSP初始化 HAL_TIM_PWM_MspInit() 配置NVIC、CLOCK、GPIO等
3，配置PWM模式/比较值等 HAL_TIM_PWM_ConfigChannel()
4，使能输出并启动计数器 HAL_TIM_PWM_Start()
5，修改比较值控制占空比(可选) __HAL_TIM_SET_COMPARE()
6，使能通道预装载(可选) __HAL_TIM_ENABLE_OCxPRELOAD()
main.c
int main(void)
{
HAL_Init(); /* 初始化HAL库 */
sys_stm32_clock_init(360, 25, 2, 8); /* 设置时钟,180Mhz */
……
//led_init(); /* 初始化LED */
gtim_timx_pwm_chy_init(500 - 1, 90 - 1); /* 1Mhz的计数频率,2Khz的PWM */
while (1)
{
……
__HAL_TIM_SET_COMPARE(&g_timx_pwm_chy_handle, GTIM_TIMX_PWM_CHY, ledrpwmval);
}
}
//操作捕获比较寄存器CCR1 CCR2 CCR3 CCR4
#define __HAL_TIM_SET_COMPARE(__HANDLE__, __CHANNEL__, __COMPARE__) \
(((__CHANNEL__) == TIM_CHANNEL_1) ? ((__HANDLE__)->Instance->CCR1 = (__COMPARE__)) :\
((__CHANNEL__) == TIM_CHANNEL_2) ? ((__HANDLE__)->Instance->CCR2 = (__COMPARE__)) :\
((__CHANNEL__) == TIM_CHANNEL_3) ? ((__HANDLE__)->Instance->CCR3 = (__COMPARE__)) :\
((__HANDLE__)->Instance->CCR4 = (__COMPARE__)))gtim.c
#define GTIM_TIMX_PWM TIM3
TIM_HandleTypeDef g_timx_pwm_chy_handle; /* 定时器x句柄 */
/**
* @brief 通用定时器TIMX 通道Y PWM输出 初始化函数（使用PWM模式1）
* @param arr: 自动重装值
* @param psc: 预分频系数
*/
void gtim_timx_pwm_chy_init(uint16_t arr, uint16_t psc)
{
TIM_OC_InitTypeDef timx_oc_pwm_chy = {0}; /* 定时器PWM输出配置句柄 */
g_timx_pwm_chy_handle.Instance = GTIM_TIMX_PWM; /* 定时器x */
g_timx_pwm_chy_handle.Init.Prescaler = psc; /* 预分频系数 */
g_timx_pwm_chy_handle.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP; /* 递增计数模式 */
g_timx_pwm_chy_handle.Init.Period = arr; /* 自动重装载值 */
HAL_TIM_PWM_Init(&g_timx_pwm_chy_handle); /* 初始化PWM */
timx_oc_pwm_chy.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1; /* PWM1模式 */
timx_oc_pwm_chy.Pulse = arr / 2; /* 设置比较值,此值用来确定占空比 */
timx_oc_pwm_chy.OCPolarity = TIM_OCPOLARITY_LOW; /* 输出比较极性为低 */
HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&g_timx_pwm_chy_handle, &timx_oc_pwm_chy, GTIM_TIMX_PWM_CHY); /* 配置TIMx通道y */
HAL_TIM_PWM_Start(&g_timx_pwm_chy_handle, GTIM_TIMX_PWM_CHY); /* 开启对应PWM通道 */
}
typedef struct
{
uint32_t OCMode; //输出比较模式选择 8种 //CCMR
uint32_t Pulse; //设置比较值 //CCRx
uint32_t OCPolarity; //输出比较极性 //CCxP
uint32_t OCNPolarity; //互补输出比较极性(高级定时器才有)
uint32_t OCFastMode; //快速模式使能
uint32_t OCIdleState; //空闲状态下OC1输出
uint32_t OCNIdleState; //空闲状态下OC1互补输出
} TIM_OC_InitTypeDef;stm32f4xx_hal_tim.c
//TIM句柄
{
TIM_TypeDef *Instance; //定时器实例
TIM_Base_InitTypeDef Init; //存储定时器的基本初始化配置，如时钟分频、计数模式等。
HAL_TIM_ActiveChannel Channel; //激活的通道，指示当前定时器的哪个通道是活跃的
……
} TIM_HandleTypeDef;
//TIM_Base_Init句柄
typedef struct
{
uint32_t Prescaler; //预分频系数
uint32_t CounterMode; //计数模式
uint32_t Period; //周期
uint32_t ClockDivision; //时钟分频
uint32_t RepetitionCounter;//重复计数器
uint32_t AutoReloadPreload; //自动重装载预装载寄存器
} TIM_Base_InitTypeDef;
HAL_StatusTypeDef HAL_TIM_PWM_Init(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
……
/* 初始化低级硬件: GPIO, CLOCK, NVIC and DMA */
HAL_TIM_PWM_MspInit(htim);
……
return HAL_OK;
}/*开始生成PWM信号. 参数:定时器句柄 通道 */
HAL_StatusTypeDef HAL_TIM_PWM_Start(TIM_HandleTypeDef *htim, uint32_t Channel)
{
……
//使能捕获/比较通道 CCER寄存器
TIM_CCxChannelCmd(htim->Instance, Channel, TIM_CCx_ENABLE);
……
//定时器使能(使能计数器开始计数) CR1寄存器
__HAL_TIM_ENABLE(htim);
……
/* Return function status */
return HAL_OK;
}例程：通过定时器输出的PWM控制LED0，实现类似手机呼吸灯的效果
1. 确定PWM波的周期/频率
既然要实现PWM，首先要确定PWM的周期以及频率
TIM的时钟频率Ft = 90MHz
预分频值PSC 一般取时钟频率整除的数 90
周期 T = (计数值ARR+1)*(预分频值PSC+1)/时钟频率Ft
以频率2KHz为例，周期为0.0005s，可得 在PSC=89时，ARR应设置为499
2 000Hz = 90 000 000Hz/((ARR+1)*90)=1 000 000/(ARR+1) ，得到arr+1=500
2. 配置输出比较模式为：PWM模式1，通道输出极性为：低电平有效，也就是CNT<CCRx时输出低电平，CNT>=CCRx时输出高电平
看原理图得知LED0使用PB1口，看芯片数据手册得知PB1可复用为TIM1_CH2N、TIM3_CH4、TIM8_CH3N，因此只有TIM3_CH4适用
#define GTIM_TIMX_PWM TIM3
#define GTIM_TIMX_PWM_CHY TIM_CHANNEL_4 /* 通道Y,1<= Y <=4 */
TIM_HandleTypeDef g_timx_pwm_chy_handle; /* 定时器x句柄 */
/**
* @brief 通用定时器TIMX 通道Y PWM输出 初始化函数（使用PWM模式1）
* @param arr: 自动重装值
* @param psc: 预分频系数
*/
void gtim_timx_pwm_chy_init(uint16_t arr, uint16_t psc)
{
TIM_OC_InitTypeDef timx_oc_pwm_chy = {0}; /* 定时器PWM输出配置句柄 */
g_timx_pwm_chy_handle.Instance = GTIM_TIMX_PWM; /* 定时器x */
g_timx_pwm_chy_handle.Init.Prescaler = psc; /* 预分频系数 */
g_timx_pwm_chy_handle.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP; /* 递增计数模式 */
g_timx_pwm_chy_handle.Init.Period = arr; /* 自动重装载值 */
HAL_TIM_PWM_Init(&g_timx_pwm_chy_handle); /* 初始化PWM */
timx_oc_pwm_chy.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1; /* PWM1模式 */
timx_oc_pwm_chy.Pulse = arr / 2; /* 设置比较值,此值用来确定占空比 */
timx_oc_pwm_chy.OCPolarity = TIM_OCPOLARITY_LOW; /* 输出比较极性为低 */
HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&g_timx_pwm_chy_handle, &timx_oc_pwm_chy, GTIM_TIMX_PWM_CHY); /* 配置TIMx通道y */
HAL_TIM_PWM_Start(&g_timx_pwm_chy_handle, GTIM_TIMX_PWM_CHY); /* 开启对应PWM通道 */
}
/**
* @brief 定时器底层驱动，时钟使能，引脚配置此函数会被HAL_TIM_PWM_Init()调用
* @param htim:定时器句柄
*/
void HAL_TIM_PWM_MspInit(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
if (htim->Instance == GTIM_TIMX_PWM)
{
GPIO_InitTypeDef gpio_init_struct;
GTIM_TIMX_PWM_CHY_GPIO_CLK_ENABLE(); /* 使能通道y的GPIO时钟 */
GTIM_TIMX_PWM_CHY_CLK_ENABLE(); /* 使能定时器时钟 */
gpio_init_struct.Pin = GTIM_TIMX_PWM_CHY_GPIO_PIN; /* 使能通道y的GPIO口 */
gpio_init_struct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP; /* 复用推挽输出 */
gpio_init_struct.Pull = GPIO_PULLUP; /* 上拉 */
gpio_init_struct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH; /* 高速 */
gpio_init_struct.Alternate = GTIM_TIMX_PWM_CHY_GPIO_AF;/*定时器x通道y的GPIO复用*/
HAL_GPIO_Init(GTIM_TIMX_PWM_CHY_GPIO_PORT, &gpio_init_struct);
}
}int main(void)
{
uint16_t ledrpwmval = 0;
uint8_t dir = 1;
HAL_Init(); /* 初始化HAL库 */
sys_stm32_clock_init(360, 25, 2, 8); /* 设置时钟,180Mhz */
delay_init(180); /* 延时初始化 */
led_init(); /* 初始化LED */
gtim_timx_pwm_chy_init(500 - 1, 90 - 1); /* 1Mhz的计数频率,2Khz的PWM */
while (1)
{
delay_ms(10);
if (dir)
{ledrpwmval++;} /* dir==1，ledrpwmval递增 */
else {ledrpwmval--;}/* dir==0，ledrpwmval递减 */
if (ledrpwmval > 300)
{ dir = 0;} /* ledrpwmval到达300后，方向为递减 */
if (ledrpwmval == 0)
{dir = 1;} /* ledrpwmval递减到0后，方向改为递增 */
/* 修改比较值控制占空比 */
__HAL_TIM_SET_COMPARE(&g_timx_pwm_chy_handle, GTIM_TIMX_PWM_CHY, ledrpwmval);
}
}要使用通用定时器的捕获/比较通道的输入功能，需要将捕获/比较模式寄存器CCMR的捕获/比较选择域CC1S配置为输入捕获，并设置捕获分频系数 ICPS，同时设置CCER使能输入捕获
如果CC1S配置为01，则信号走TI1FP1滤波通道
如果CC1S配置为10，则信号走TI2FP1滤波通道
信号从CHx通道输入进来，经过滤波器采样滤波，到达边沿检测器，配置极性之后，来到分频器，使能输入后得到捕获输入IC1PS
CC1S域配置通道为输入
CC1E使能捕获，也就是配置为输入
IC1PS为经过分频后的信号，CC1E为捕获输入使能(硬件产生捕获事件)
TIMx_EGR的CC1G域也可设置软件产生捕获事件
产生捕获事件后会把计数器的值转移到影子寄存器中，当CCR1寄存器不处在读操作下，也就是CCR1寄存器空闲时，影子寄存器的值会被转移到CCR1寄存器，因此用户就可通过读取CCR1寄存器得到捕获到的计数器的值
举个例子，比如刚开始把通道设置为上升沿触发，当捕获到上升沿的时候，会产生一个捕获事件，把计数器CNT的值捕获到CCR的影子寄存器，当CCR空闲的时候，CNT的值从影子寄存器转移到CCR，用户读取CCR的值就可以知道CNT的值（命名为CNT1）
然后马上把通道设置为下降沿触发，得到CNT2，CNT2-CNT1就可知高电平计数个数(高电平时间)
先把通道配置为上升沿检测，通道上一个上升沿到来时，读取CCR捕获CNT的值(记得CNT清零)
然后通道配置为下降沿检测，信号下降沿的时候，读取CCR捕获CNT的值
此时下降沿有两种情况，一种是在计数溢出时到来，一种是在计数溢出后到来(用更新中断记录溢出次数)
计数器溢出条件是 CNT = ARR，之后再计数就是到0，再到1，因此要注意第一次溢出后实际计数为ARR+1
1，配置定时器基础工作参数 HAL_TIM_IC_Init()
2，定时器输入捕获MSP初始化 HAL_TIM_IC_MspInit() 配置NVIC、CLOCK、GPIO等
3，配置输入通道映射、边沿检测等 HAL_TIM_IC_ConfigChannel()
4，设置优先级，使能中断 HAL_NVIC_SetPriority()、 HAL_NVIC_EnableIRQ()
5，使能定时器更新中断 __HAL_TIM_ENABLE_IT()
6，使能捕获、捕获中断及计数器 HAL_TIM_IC_Start_IT()
7，编写中断服务函数 TIMx_IRQHandler()等 -> HAL_TIM_IRQHandler()
8，编写更新中断和捕获回调函数 HAL_TIM_PeriodElapsedCallback() HAL_TIM_IC_CaptureCallback()
typedef struct
{
/*CCER寄存器 CC1P位域 极性设置 输入模式下，0不反向，上升沿有效，1反向，下降沿有效*/
uint32_t ICPolarity; //输入捕获触发方式，比如上升、下降沿捕获 8种触发方式
/*CCMR寄存器
CC1S位域[1:0] 捕获/比较模式选择
00 CC1通道被配置为输出
01 CC1通道被配置为输入，IC1映射在TI1上
10 CC1通道被配置为输入，IC1映射在TI2上
11 CC1通道被配置为输入，IC1映射在TRC上*/
uint32_t ICSelection; //输入捕获选择，用于设置映射关系 3种映射关系
/*CCMR寄存器 IC1PSC[1:0]域 输入捕获1预分频
00无预分频
01每2个事件触发一次捕获
10每4个事件触发一次捕获
11每8个事件触发一次捕获*/
uint32_t ICPrescaler; //输入捕获分频系数，几个上升沿或下降沿产生一次捕获事件
/*CCMR寄存器 IC1F域[3:0] 输入捕获1滤波设置
0000 无滤波器，以工作频率采样
0001 采样频率=工作频率，N=2 ……*/
uint32_t ICFilter; //输入捕获滤波器设置
} TIM_IC_InitTypeDef; //TIM输入捕获初始化结构体void gtim_timx_cap_chy_init(uint16_t arr, uint16_t psc)
{
TIM_IC_InitTypeDef timx_ic_cap_chy = {0};
g_timx_cap_chy_handle.Instance = GTIM_TIMX_CAP; /* 定时器5 */
g_timx_cap_chy_handle.Init.Prescaler = psc; /* 预分频系数 */
g_timx_cap_chy_handle.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP; /* 递增计数模式 */
g_timx_cap_chy_handle.Init.Period = arr; /* 自动重装载值 */
HAL_TIM_IC_Init(&g_timx_cap_chy_handle); /* 初始化定时器 */
timx_ic_cap_chy.ICPolarity = TIM_ICPOLARITY_RISING; /* 上升沿捕获 */
timx_ic_cap_chy.ICSelection = TIM_ICSELECTION_DIRECTTI; /* 映射到TI1上 */
timx_ic_cap_chy.ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1; /* 配置输入分频，不分频 */
timx_ic_cap_chy.ICFilter = 0; /* 配置输入滤波器，不滤波 */
HAL_TIM_IC_ConfigChannel(&g_timx_cap_chy_handle, &timx_ic_cap_chy, GTIM_TIMX_CAP_CHY); /* 配置TIM5通道1 */
__HAL_TIM_ENABLE_IT(&g_timx_cap_chy_handle, TIM_IT_UPDATE); /* 使能更新中断 */
HAL_TIM_IC_Start_IT(&g_timx_cap_chy_handle, GTIM_TIMX_CAP_CHY); /* 开始捕获TIM5的通道1 */
}HAL_StatusTypeDef HAL_TIM_IC_Init(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
/* 初始化基础外设: GPIO, CLOCK, NVIC and DMA */
HAL_TIM_IC_MspInit(htim);
……
return HAL_OK;
}HAL_StatusTypeDef HAL_TIM_IC_Start_IT(TIM_HandleTypeDef *htim, uint32_t Channel)
{
……
switch (Channel) //判断通道
{
case TIM_CHANNEL_1:
{
/* 打开通道的捕获中断 */
__HAL_TIM_ENABLE_IT(htim, TIM_IT_CC1);
break;
}
……
}
TIM_CCxChannelCmd(htim->Instance, Channel, TIM_CCx_DISABLE);//使能通道输入
……
/*配置时禁用定时器 CR1寄存器 CEN位域 0禁止计数器 1使能计数器*/
__HAL_TIM_DISABLE(htim);
}
例程：通过定时器5通道1来捕获按键高电平脉宽时间，通过串口打印出来
阿波罗开发板定时器5通道1外接IO口PA0
PA0处按键按下的时候产生上升沿，按键松开的时候产生下降沿
1，确定计数器工作频率
1MHz计数频率，ARR最大值65535，PSC=89
2，配置输入捕获方式：上升沿捕获、输入捕获通道1映射在通道1(TI1)上、不分频、不滤波
输入模式下配不配置GPIO的速度无所谓
gtim.h
#define GTIM_TIMX_CAP_CHY_GPIO_PORT GPIOA
#define GTIM_TIMX_CAP_CHY_GPIO_PIN GPIO_PIN_0
#define GTIM_TIMX_CAP_CHY_GPIO_CLK_ENABLE() do{ __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); }while(0) /* PA口时钟使能 */
#define GTIM_TIMX_CAP_CHY_GPIO_AF GPIO_AF2_TIM5 /* AF功能选择 */
#define GTIM_TIMX_CAP TIM5
#define GTIM_TIMX_CAP_IRQn TIM5_IRQn
#define GTIM_TIMX_CAP_IRQHandler TIM5_IRQHandler
#define GTIM_TIMX_CAP_CHY TIM_CHANNEL_1 /* 通道Y,1<= Y <=4 */
#define GTIM_TIMX_CAP_CHY_CLK_ENABLE() do{ __HAL_RCC_TIM5_CLK_ENABLE(); }while(0) /* TIM5时钟使能 */main.c
#define __HAL_TIM_ENABLE_IT(__HANDLE__, __INTERRUPT__) ((__HANDLE__)->Instance->DIER |= (__INTERRUPT__))
int main(void)
{
uint32_t temp = 0;
uint8_t t = 0;
HAL_Init(); /* 初始化HAL库 */
sys_stm32_clock_init(360, 25, 2, 8); /* 设置时钟,180Mhz */
usart_init(115200); /* 初始化USART */
delay_init(180); /* 延时初始化 */
led_init(); /* 初始化LED */
gtim_timx_cap_chy_init(0xFFFF, 90 - 1); /* 以1Mhz的频率计数 捕获 */
while (1)
{
/*捕获到边沿信号会调用捕获中断处理回调函数，计数器溢出会调用更新中断回调*/
if (g_timxchy_cap_sta & 0x80) /* 成功捕获到了一次高电平 */
{
temp = g_timxchy_cap_sta & 0x3F;
temp *= 65536; /* 溢出时间总和 */
temp += g_timxchy_cap_val; /* 得到总的高电平时间 */
printf("HIGH:%d us\r\n", temp); /* 打印总的高电平时间 */
g_timxchy_cap_sta = 0; /* 开启下一次捕获 */
}
t++;
if (t > 20) /* 200ms进入一次 */
{
t = 0;
LED0_TOGGLE(); /* LED0闪烁 ,提示程序运行 */
}
delay_ms(10);
}
}内部时钟，来自APB1总线上的时钟
外部时钟1，来自CH1和CH2
外部时钟2，来自ETR引脚(IO复用)
内部触发输入ITR0~3，用于定时器级联
外部时钟1模式：
常用外部时钟1作为通用定时器的CNT时钟源，也就是来自CH1和CH2的时钟信号(CH3和CH4不能作为时钟源，因为从模式控制器只有TI1FP1和TI2FP2的信号，也就是CH1和CH2的信号来源)
TI1F_ED是双边沿触发信号。来一个CHx通道的时钟信号(脉冲信号)计一个数，因此直接读取CNT的值就能达到脉冲计数效果。
外部时钟2模式：
外部时钟2时钟信号来源于ETR引脚，经过极性选择、边沿检测、预分频，到达滤波器，到达从模式控制器，最后到达CNT
关于定时器的从模式：
void gtim_timx_cnt_chy_init(uint16_t psc)
{
GPIO_InitTypeDef gpio_init_struct;
TIM_SlaveConfigTypeDef tim_slave_config = {0};
GTIM_TIMX_CNT_CHY_CLK_ENABLE(); /* 使能TIMx时钟 */
GTIM_TIMX_CNT_CHY_GPIO_CLK_ENABLE(); /* 开启GPIOA时钟 */
g_timx_cnt_chy_handle.Instance = GTIM_TIMX_CNT; /* 定时器x */
g_timx_cnt_chy_handle.Init.Prescaler = psc; /* 预分频系数 */
g_timx_cnt_chy_handle.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP; /* 递增计数模式 */
g_timx_cnt_chy_handle.Init.Period = 65535; /* 自动重装载值 */
HAL_TIM_IC_Init(&g_timx_cnt_chy_handle);
gpio_init_struct.Pin = GTIM_TIMX_CNT_CHY_GPIO_PIN; /* 输入捕获的GPIO口 */
gpio_init_struct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP; /* 复用推挽输出 */
gpio_init_struct.Pull = GPIO_PULLDOWN; /* 下拉 */
gpio_init_struct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH; /* 高速 */
gpio_init_struct.Alternate = GTIM_TIMX_CNT_CHY_GPIO_AF; /* 复用为捕获TIMx的通道 */
HAL_GPIO_Init(GTIM_TIMX_CNT_CHY_GPIO_PORT, &gpio_init_struct);
/* 从模式：外部触发模式1 */
tim_slave_config.SlaveMode = TIM_SLAVEMODE_EXTERNAL1; /* 从模式：外部触发模式1 */
tim_slave_config.InputTrigger = TIM_TS_TI1FP1; /* 输入触发：选择 TI1FP1(TIMX_CH1) 作为输入源 */
tim_slave_config.TriggerPolarity = TIM_TRIGGERPOLARITY_RISING; /* 触发极性：上升沿 */
tim_slave_config.TriggerPrescaler = TIM_TRIGGERPRESCALER_DIV1; /* 触发预分频：不分频 */
tim_slave_config.TriggerFilter = 0x0; /* 滤波：本例中不需要任何滤波 */
//从模式配置
HAL_TIM_SlaveConfigSynchronization(&g_timx_cnt_chy_handle, &tim_slave_config);
HAL_NVIC_SetPriority(GTIM_TIMX_CNT_IRQn, 1, 3); /* 设置中断优先级，抢占优先级1，子优先级3 */
HAL_NVIC_EnableIRQ(GTIM_TIMX_CNT_IRQn); /* 开启ITMx中断 */
__HAL_TIM_ENABLE_IT(&g_timx_cnt_chy_handle, TIM_IT_UPDATE); /* 使能更新中断 */
HAL_TIM_IC_Start(&g_timx_cnt_chy_handle, GTIM_TIMX_CNT_CHY); /* 开启捕获TIMx的通道y */
}//针对ETR触发源
#define TIM_TRIGGERPOLARITY_INVERTED TIM_ETRPOLARITY_INVERTED //反转
#define TIM_TRIGGERPOLARITY_NONINVERTED TIM_ETRPOLARITY_NONINVERTED //不反转
//针对TI1FP1和TI2FP2触发源
#define TIM_TRIGGERPOLARITY_RISING TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_RISING //上升
#define TIM_TRIGGERPOLARITY_FALLING TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_FALLING//下降
#define TIM_TRIGGERPOLARITY_BOTHEDGE TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_BOTHEDGE//双边
typedef struct
{
/*从模式选择
可选参数：
不使用从模式 预分频器直接由内部时钟驱动
复位模式 选中的触发输入(TRGI)的上升沿重新初始化计数器
门控模式 当触发输入TRGI为高时计数器开启(不复位),为低时停止
触发模式 计数器在触发输入TRGI的上升沿启动
*/
uint32_t SlaveMode; //
/*CCMR寄存器 可选的就是TI1_ED TI1FP1 TI2FP2这三种触发源*/
uint32_t InputTrigger; //输入触发源选择
uint32_t TriggerPolarity; //输入触发极性
uint32_t TriggerPrescaler; //输入触发预分频(ETR线路的预分频器，仅外2模式生效)
uint32_t TriggerFilter; //输入触发滤波器设置
} TIM_SlaveConfigTypeDef;
HAL_StatusTypeDef HAL_TIM_SlaveConfigSynchro(TIM_HandleTypeDef *htim, TIM_SlaveConfigTypeDef *sSlaveConfig)
{
……
if (TIM_SlaveTimer_SetConfig(htim, sSlaveConfig) != HAL_OK)
{
htim->State = HAL_TIM_STATE_READY;
……
}
}例程：
将定时器2通道1输入的高电平脉冲作为定时器2的时钟，并通过串口打印脉冲数
定时器 2，使用 TIM2 通道 1，PA0 复用为 TIM2_CH1。
1. 确定计数器工作频率
2. 配置从模式：外部i时钟模式1、触发选择、上升沿触发、不分配、不滤波
通用定时器一共有四种功能，分别是
定时器中断功能
PWM输出功能
输入捕获功能
脉冲计数功能
/*关键结构体*/
/*TIM句柄*/
struct typedef{
TIM_TypeDef *Instance; /*外设寄存器基地址*/
TIM_Base_InitTypeDef Init; /*定时器初始化结构体*/
……
}TIM_HandleTypeDef;
/*定时器初始化结构体*/
typedef struct
{
uint32_t Prescaler; //预分频系数 PSCR
uint32_t CounterMode; //计数模式 CR1->CMS 上升/下降/对齐
uint32_t Period; //自动重装载值ARR
uint32_t AutoReloadPreload; //自动重装载预装载寄存器使能CR1->ARPE
// uint32_t RepetitionCounter;//重复计数器RCR的值
} TIM_Base_InitTypeDef;HAL_TIM_BaseInit(&HandleTypeDef)会调用
HAL_TIM_MSPInit(&HandlerTypeDef)来使能TIM时钟(APB2)，设置中断优先级、使能中断
TIM_Base_SetConfig(&Instance, &Init);来配置CR1的CMS、ARPE位域，ARR重装载值，PSC预分频值，EGR寄存器的UG位
HAL_TIM_Base_Start_IT(&HandleTypeDef);
会设置DIER寄存器来使能更新中断
TIMx_IRQHandler()会调用
公有中断服务函数HAL_TIM_IRQHandler(&HandleTypeDef),公有中断服务函数会根据ERG的UG位状态来决定是否调用
溢出中断回调函数HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(&HandleTypeDef)
typedef struct
{
uint32_t OCMode; //输出比较模式
uint32_t Pulse; //比较值
uint32_t OCPolarity; //输出极性设置
//uint32_t OCNPolarity;
uint32_t OCFastMode; //快速模式
uint32_t OCIdleState; //空闲状态
//uint32_t OCNIdleState;
//uint32_t ICPolarity;
//uint32_t ICSelection;
// uint32_t ICFilter;
} TIM_OC_InitTypeDef; //定时器OC初始化结构体配置PWM输出功能需要多用到一个定时器OC初始化结构体TIM_OC_InitTypeDef来配置输出比较的相关参数，如输出比较模式、比较值、输出极性、快速模式、空闲状态等
HAL_TIM_PWM_Init(&HandleTypeDef)会调用
HAL_TIM_PWM_MspInit(&HandleTypeDef)来使能
GPIO时钟和TIM时钟，初始化GPIO口，使能复用时钟和重映射(若需计数PWM可配置NVIC)
TIM_Base_SetConfig(&HandleTypeDef, &OC_InitTypeDef)来配置
CR1的CMS、ARPE位域，ARR重装载值，PSC预分频值，EGR寄存器的UG位
HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(HandleTypeDef, OC_InitTypeDef, Channel)会根据通道号调用TIM_OCx_SetConfig(HandleTypeDef, OC_InitTypeDef)配置CCMR1/2寄存器
HAL_TIM_PWM_Start(HandleTypeDef, Channel)会设置CCER寄存器使能通道(高级定时器可使能主输出)
最后若是编写指定个数PWM可编写中断服务函数(TIMx_IRQHandler)和更新中断回调函数HAL_TIM_PeriodElapsedCallback()
typedef struct
{
uint32_t ICPolarity; //捕获通道极性 上升/下降/双边
uint32_t ICSelection; //捕获通道选择
uint32_t ICPrescaler; //捕获通道预分频 多少个事件触发次捕获
uint32_t ICFilter; //捕获通道滤波
} TIM_IC_InitTypeDef;PWM输出模式用到了PWM_InitTypeDef结构体来初始化，包括OC模式、比较值、输出极性、夸苏模式、空闲状态等。
输入捕获IC功能，则用到了IC_InitTypeDef结构体来初始化，包括通道极性、IC通道选择、捕获通道预分频系数、捕获通道滤波等。
HAL_TIM_IC_Init(&HandleTypeDef)会调用
HAL_TIM_IC_MspInit()使能TIM、GPIO时钟、初始化GPIO、设置NVIC分组和优先级并开启中断
TIM_Base_SetConfig(Instance, &Init)来配置CR1的CMS、ARPE位域，ARR重装载值，PSC预分频值，EGR寄存器的UG位
HAL_TIM_IC_ConfigChannel(&HandleTypeDef, &IC_InitTypeDef, Channel)会使用
__HAL_TIM_ENABLE_IT(&HandleTypeDef, TIM_IT_UPDATE)控制DIER使能更新中断
HAL_TIM_IC_Start_IT(&HandleTypeDef, Channle)会根据通道号控制DIER使能该通道的捕获中断
通过定时器中断服务函数TIMx_IRQHandler调用公用中断处理函数HAL_TIM_IRQHandler(&HandleTypeDef)，再调用输入捕获回调函数HAL_TIM_IC_CaptureCallback(&HandleTypeDef)
typedef struct
{
uint32_t SlaveMode; //指定定时器作为从设备时的工作模式，例如触发模式、外部时钟模式等
uint32_t TriggerPolarity; //触发信号极性
uint32_t TriggerPrescaler; //触发信号预分频系数
uint32_t TriggerFilter; //触发信号输入滤波
} TIM_SlaveConfigTypeDef;//TIM从模式配置结构体PWM输出模式用到了PWM_InitTypeDef结构体来初始化，包括OC模式、比较值、输出极性、夸苏模式、空闲状态等。
输入捕获IC功能用IC_InitTypeDef结构体来初始化，包括通道极性、IC通道选择、捕获通道预分频系数、捕获通道滤波等。
输入脉冲计数功能使用从模式初始化结构体Slave_InitTypeDef来初始化，包括从设备的工作模式、触发信号极性、触发信号预分频系数、触发信号输入滤
HAL_TIM_IC_Init(&HandleTypeDef)会调用
HAL_TIM_IC_MspInit()使能TIM、GPIO时钟、初始化GPIO、设置NVIC分组和优先级并开启中断
TIM_Base_SetConfig(Instance, &Init)来配置CR1的CMS、ARPE位域，ARR重装载值，PSC预分频值，EGR寄存器的UG位
HAL_TIM_SlaveConfigSynchro(&HandleTypeDef, &SlaveConfigTypeDef)
TIM_SlaveTimer_SetConfig(&SlaveConfigTypeDef)会设置从模式控制寄存器SMCR
HAL_TIM_IC_Start_IT(&HandleTypeDef, Channle)会根据通道号控制DIER使能该通道的捕获中断
__HAL_TIM_SET_COUNTER(&g_timx_cnt_chy_handle, 0);可以设置计数器CNT的值
__HAL_TIM_GET_COUNTER(&g_timx_cnt_chy_handle, 0);可以读取计数器CNT的值
可以直接在HAL_TIMx_IRQHandler()里面通过判断中断标志位TIM_SR_UIF来累计溢出次数，每次更新中断后清除DIER的更新中断使能标志位UIE
#define TIM_FLAG_UPDATE TIM_SR_UIF
#define TIM_IT_UPDATE TIM_DIER_UIE
void TIM2_IRQHandler(void)
{
/* 以下代码没有使用定时器HAL库共用处理函数来处理，而是直接通过判断中断标志位的方式 */
if(__HAL_TIM_GET_FLAG(&g_timx_cnt_chy_handle, TIM_FLAG_UPDATE) != RESET)
{
g_timxchy_cnt_ofcnt++; /* 累计溢出次数 */
}
__HAL_TIM_CLEAR_IT(&g_timx_cnt_chy_handle, TIM_IT_UPDATE);
}高级定时器：TIM1/TIM8
主要特性：
16位递增、递减、中心对齐计数器
16位预分频器
可用于触发DAC、ADC
在更新事件、触发事件、输入捕获、输出比较时，会产生中断/DMA请求
4个独立通道，可用于：输入捕获、输出比较、输出PWM、单脉冲模式
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
支持编码器和霍尔传感器电路等
重复计数器
死区时间带可编程的互补输出
断路输入(刹车信号)，用于将定时器的输出信号置于用户可选的安全配置中
不同一：重复计数器
通用定时器CNT溢出的时候是伴随着更新事件以及更新中断的产生，而高级定时器CNT溢出后，要先经过重复计数器RER的REP位域，REP的值减到0，才会产生更新事件和更新中断
REP[7:0]，Repetition，重复寄存器 RCR的位域，CNT溢出一次减一
不同二：输出比较
输出比较部分，除了CH1~CH4，还有CH1N~CH3N作为互补通道。同时有DTG[7:0]寄存器用来设置死区时间
不同三：断路功能
TIMx_BKIN称为刹车输入引脚，BKIN输入信号进来后，先经过极性选择，是高电平有效还是低电平有效，与时钟安全系统CSS的故障信号经过或门，产生一个刹车中断BI，之后信号到达输出控制模块
BKIN，BreakInput，刹车输入
计数器每次溢出都能使重复计数器减1，减到0时再发生一次溢出就会产生更新事件
再同步的意思就是，产生了一个更新事件后，RCR寄存器的值会缓冲到影子寄存器里面，相当于重置了影子寄存器的值。因此最后一行中间，软件产生中断后，还要产生四次溢出才触发更新事件
如果设置RCR为N，更新事件将在N+1次溢出时发生
BDTR，Break and Dead-Time Register，断路和死区寄存器
MOE位，主输出使能，使能输出通道OC和互补输出通道OCN。是高级定时器输出的强制性开关，置1才可输出
主输出只有高级定时器才有，由BDTR寄存器的MOE位使能
typedef struct
{
uint32_t OCMode; /* 输出比较模式选择 */
uint32_t Pulse; /* 设置比较值 */
uint32_t OCPolarity; /* 设置输出比较极性 */
uint32_t OCNPolarity; /* 设置互补输出比较极性 */
uint32_t OCFastMode; /* 使能或失能输出比较快速模式 */
uint32_t OCIdleState; /* 空闲状态下OC1输出 */
uint32_t OCNIdleState; /* 空闲状态下OC1N输出 */
} TIM_OC_InitTypeDef;
例程：定时器8通道1实现指定个数PWM输出，用于控制LED1的亮灭
查芯片数据手册，灯是PB0，输出通道是PC6
灯和输出通道不在同一个接口，可以通过杜邦线，连接起来。然后灯引脚设置为输入，避免冲突。
其实就是通用定时器PWM输出基础上多了个BDER的MOE主输出使能和中断计数，直接参考通用定时器的综合章节做对比来看
翻转就是设置输出比较极性
互补输出意思就是，通道输出正波形，互补通道输出反波形，类似这种波形互补
死区指的就是俩互补波形存在的相位间隔
死区控制用的最多的就是H桥上，是指留出很短的时间间隔控制开关，来避免两个MOS管同时导通导致的短路现象。H桥一般用来控制电机正反转
要控制电机正反转也就是控制电流从左往右或者从右往左流过电机。图上的四个三极管都是NPN型高电平导通。Q1和Q4接的输出通道OC1，Q3和Q2接的互补输出通道OC1N。假设输出通道导通是正转，那么互补通道导通就是反转。输出通道和互补输出通道不能同时置于有效电平。如果OC1和OC1N都导通，电源就接地短路了。
真实的H桥还要经过很多元器件，而元器件有延迟特性，如果不加死区时间控制，通道变高，而互补通道变低，很可能由于延迟特性存在瞬间短路，所以需要加上死区时间控制。
其实就是TIM的时钟源来除以分频系数得到工作频率 Ft就 是时钟源频率，CKD就是分频系数
TIMx_BKIN引脚是复用引脚。
来自BKIN引脚和时钟安全系统CSS的故障事件信号都可以触发刹车功能
1，MOE位被清零，OCx和OCxN为无效、空闲或复位状态(OSSI位选择)
2， OCx和OCxN的状态：由相关控制位状态决定，当使用互补输出时：根据情况自动控制输出电平，参考参考手册使用刹车(断路)功能小节
3，BIF位置1，如果使能了BIE位，还会产生刹车中断；如果使能了TDE位，会产生DMA请求
4，如果AOE位置 1，在下一个 更新事件UEV时，MOE位被自动置 1
typedef struct
{
uint32_t OCMode; /* 输出比较模式选择 */
uint32_t Pulse; /* 设置比较值 */
uint32_t OCPolarity; /* 设置输出比较极性 */
uint32_t OCNPolarity; /* 设置互补输出比较极性 */
uint32_t OCFastMode; /* 使能或失能输出比较快速模式 */
uint32_t OCIdleState; /* 空闲状态下OCx输出 */
uint32_t OCNIdleState; /* 空闲状态下OCxN输出 */
} TIM_OC_InitTypeDef;
typedef struct
{
uint32_t OffStateRunMode; /* 运行模式下的关闭状态选择 */
uint32_t OffStateIDLEMode; /* 空闲模式下的关闭状态选择 */
uint32_t LockLevel; /* 寄存器锁定设置 */
uint32_t DeadTime; /* 死区时间设置 */
uint32_t BreakState; /* 是否使能刹车功能 */
uint32_t BreakPolarity; /* 刹车输入极性 */
uint32_t BreakFilter; /* 刹车输入滤波器(F1/F4系列没有) */
uint32_t AutomaticOutput; /* 自动恢复输出使能，即使能AOE位 */
} TIM_BreakDeadTimeConfigTypeDef;
例程功能：
1，利用 TIM1_CH1(PE9)输出 70%占空比的 PWM，它的互补输出通道(PE8)则是输出 30% 占空比的 PWM
2，刹车功能，当给刹车输入引脚(PE15)输入低电平时，进行刹车，即 PE9 和 PE8 停止输出PWM
3，LED0 闪烁指示程序运行。
硬件资源：
1）LED 灯 LED：LED0 – PB1
2）定时器 1
TIM1 正常输出通道 PE9
TIM1 互补输出通道 PE8
TIM1 刹车输入通道 PE15
可通过示波器观察PE9和PE8引脚PWM输出的情况，还可以给PE15引脚接入低电平进行刹车
PWM输入模式是输入捕获模式的特例，常被用于测量PWM脉宽和频率
第一，确定定时器时钟源。
本实验中我们使用内部时钟（CK_INT），高级定时器挂载在APB2总线上。
按照 sys_stm32_clock_init 函数的配置，主时钟频率360MHz，APB2总线时钟频率分频系数为2，是主时钟频率的一半，即 180MHz。计数器的计数频率确定了测量的精度。
第二，确定 PWM 输入的通道。
PWM 输入模式下测量 PWM，信号只能从通道 1（CH1）或者通道 2（CH2）输入。
第三，确定 IC1 和 IC2 的捕获边沿。
这里以通道 1（CH1）输入 PWM 为例，一般我们习惯设置 IC1 捕获边沿为上升沿捕获，IC2 捕获边沿为下降沿捕获。
第四，选择触发输入信号（TRGI）。
这里也是以通道 1（CH1）输入 PWM 为例，那么我 们就应该选择 TI1FP1为触发输入信号。如果是通道 2（CH2）输入 PWM，那就选择 TI2FP2为 触发输入信号。
第五，从模式选择：复位模式。
复位模式的作用是：在出现所选触发输入 (TRGI) 上升沿 时，重新初始化计数器并生成一个寄存器更新事件。
第六，读取一个 PWM 周期内计数器的计数个数，以及高电平期间的计数个数，再结合计数器的计数周期（即计一个数的时间），最终计算得到输入的 PWM 周期和占空比等参数。
以通道 1（CH1）输入 PWM，设置 IC1 捕获边沿为上升沿捕获，IC2 捕获边沿为下降沿捕获为 例，那么 CCR1 寄存器的值+1 就是 PWM 周期内计数器的计数个数，CCR2 寄存器的值+1 就是 PWM 高电平期间计数器的计数个数。通过这两个值就可以计算出 PWM 的周期或者占空比等参数
上图是以通道 1（CH1）输入 PWM，设置 IC1 捕获边沿为上升沿捕获，IC2 捕获边沿为下降沿捕获为例的 PWM 输入模式时序图。
从时序图可以看出，计数器的计数模式是递增计数模式。从左边开始看，当 TI1 来了上升沿时，计数器的值被复位为 0（原因是从模式选择为复位模式），IC1 和 IC2 都发生捕获事件。然后计数器的值计数到 2 的时候，IC2 发生了下降沿捕获，捕获事件会导致这时候的计数器的 值被锁存到 CCR2寄存器中，该值+1就是高电平期间计数器的计数个数。最后计数器的值计数 到 4 的时候，IC1 发生了上升沿捕获，捕获事件会导致这时候的计数器的值被锁存到 CCR1 寄 存器中，该值+1 就是 PWM 周期内计数器的计数个数。
假设计数器的计数频率是 180MHz，那我们就可以计算出这个 PWM 的周期、频率和占空比等参数了。下面就以这个为例给大家计算一下。由计数器的计数频率为 180MHz，可以得到计数器计一个数的时间是 5.556ns（即测量的精度是 5.556ns）。知道了测量精度，再来计算 PWM 的周期，PWM 周期 =(4+1)*(1/180000000) = 27.78ns，那么 PWM 的频率就是 36MHz。占空比 = (2+1)/(4+1) =3/5（即占空比为 60%）。
例程：
首先通过 TIM3_CH4(PB1)输出 PWM 波。然后把 PB1 输出的 PWM 波用杜邦线接入 PC6 （定时器 8 通道 1），最后通过串口打印 PWM 波的脉宽和频率等信息。LED1 闪烁来提示程序正在运行。
硬件资源：
1）LED 灯 LED: LED1– PB0
2）定时器 3 通道 4（PB1）输出 PWM 波 定时器 8 通道 1（PC6）输入 PWM 波
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