STM32定時器詳解 -----影子寄存器，預裝寄存器
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● 重復計數(shù)器被重置為TIMx_RCR寄存器中的內(nèi)容
● 預分頻器的緩存器被加載為預裝載(TIMx_PSC寄存器)的值。
● 當前的自動加載寄存器被更新為預裝載值(TIMx_ARR寄存器中的內(nèi)容)。注：如果因為計數(shù)器溢出而產(chǎn)生更新，自動重裝載將在計數(shù)器重載入之前被更新，因此下一個周期將是預期的值(計數(shù)器被裝載為新的值)。
下面是一些計數(shù)器在不同時鐘頻率下的操作的例子：
內(nèi)部時鐘分頻因子為1，TIMx_ARR=0x6時的計數(shù)器時序圖：
內(nèi)部時鐘分頻因子為2時的計數(shù)器時序圖：
內(nèi)部時鐘分頻因子為4，TIMx_ARR=0x36時的計數(shù)器時序圖:
注：在此無論是中心對齊模式2或3都是在溢出時與UIF標志一起使用
內(nèi)部時鐘分頻因子為N,計數(shù)器時序圖如下：
ARPE=1時的更新事件(計數(shù)器下溢)，計數(shù)器時序圖如下：
計數(shù)器寄存器各位的描述如下：
位15:0 ARR[15:0]: 自動重裝載的值 (Prescaler value)
ARR包含了將要裝載入實際的自動重裝載寄存器的值。 詳細參考數(shù)據(jù)手冊13.3.1節(jié)：有關ARR的更新和動作。 當自動重裝載的值為空時，計數(shù)器不工作。
4.重復計數(shù)器
前面解釋了計數(shù)器上溢/下溢時更新事件(UEV)是如何產(chǎn)生的，然而事實上它只能在重復計數(shù)達到0的時候產(chǎn)生。這個特性對產(chǎn)生PWM信號非常有用。
這意味著在每N次計數(shù)上溢或下溢時，數(shù)據(jù)從預裝載寄存器傳輸?shù)接白蛹拇嫫?TIMx_ARR自動重載入寄存器，TIMx_PSC預裝載寄存器，還有在比較模式下的捕獲/比較寄存器TIMx_CCRx)，N是TIMx_RCR重復計數(shù)寄存器中的值。
重復計數(shù)器在下述任一條件成立時遞減：
● 向上計數(shù)模式下每次計數(shù)器溢出時，
● 向下計數(shù)模式下每次計數(shù)器下溢時，
● 中央對齊模式下每次上溢和每次下溢時。雖然這樣限制了PWM的最大循環(huán)周期為128，但它能夠在每個PWM周期2次更新占空比。在中央對齊模式下，因為波形是對稱的，如果每個PWM周期中僅刷新一次比較寄存器，則最大的分辨率為2xTck。
重復計數(shù)器是自動加載的，重復速率是由TIMx_RCR寄存器的值定義。當更新事件由軟件產(chǎn)生(通過設置TIMx_EGR 中的UG位)或者通過硬件的從模式控制器產(chǎn)生，則無論重復計數(shù)器的值是多少，立即發(fā)生更新事件，并且TIMx_RCR寄存器中的內(nèi)容被重載入到重復計數(shù)器。
下圖為不同模式下更新速率的例子，及TIMx_RCR的寄存器設置
重復計數(shù)器各位的描述如下：
位15:8 保留位，始終讀為0。
位7:0 REP[7:0]: 重復計數(shù)器的值 (Repetition counter value) 開啟了預裝載功能后，這些位允許用戶設置比較寄存器的更新速率(即周期性地從預裝載寄存器傳輸?shù)疆斍凹拇嫫?；如果允許產(chǎn)生更新中斷，則會同時影響產(chǎn)生更新中斷的速率。
每次向下計數(shù)器REP_CNT達到0，會產(chǎn)生一個更新事件并且計數(shù)器REP_CNT重新從REP值開始計數(shù)。由于REP_CNT只有在周期更新事件U_RC發(fā)生時才重載REP值，因此對TIMx_RCR寄存器寫入的新值只在下次周期更新事件發(fā)生時才起作用。 這意味著在PWM模式中，(REP+1)對應著：
－ 在邊沿對齊模式下，PWM周期的數(shù)目；
－ 在中心對稱模式下，PWM半周期的數(shù)目；
5.控制寄存器1
控制寄存器1各位的描述如下：
位15:10 保留，始終讀為0。
位9:8 CKD[1:0]：時鐘分頻因子 (Clock division)
這2位定義在定時器時鐘(CK_INT)頻率、死區(qū)時間和由死區(qū)發(fā)生器與數(shù)字濾波器(ETR,TIx)所用的采樣時鐘之間的分頻比例。
00：tDTS = tCK_INT
01：tDTS = 2 x tCK_INT
10：tDTS = 4 x tCK_INT
11：保留，不要使用這個配置
位7 ARPE：自動重裝載預裝載允許位 (Auto-reload preload enable)
0：TIMx_ARR寄存器沒有緩沖；
1：TIMx_ARR寄存器被裝入緩沖器。
位6:5 CMS[1:0]：選擇中央對齊模式 (Center-aligned mode selection)
00：邊沿對齊模式。計數(shù)器依據(jù)方向位(DIR)向上或向下計數(shù)。
01：中央對齊模式1。計數(shù)器交替地向上和向下計數(shù)。配置為輸出的通道(TIMx_CCMRx寄存器中CCxS=00)的輸出比較中斷標志位，只在計數(shù)器向下計數(shù)時被設置。
10：中央對齊模式2。計數(shù)器交替地向上和向下計數(shù)。配置為輸出的通道(TIMx_CCMRx寄存器中CCxS=00)的輸出比較中斷標志位，只在計數(shù)器向上計數(shù)時被設置。
11：中央對齊模式3。計數(shù)器交替地向上和向下計數(shù)。配置為輸出的通道(TIMx_CCMRx寄存器中CCxS=00)的輸出比較中斷標志位，在計數(shù)器向上和向下計數(shù)時均被設置。
在計數(shù)器開啟時(CEN=1)，不允許從邊沿對齊模式轉(zhuǎn)換到中央對齊模式。
位4 DIR：方向 (Direction)
0：計數(shù)器向上計數(shù)；
1：計數(shù)器向下計數(shù)。
當計數(shù)器配置為中央對齊模式或編碼器模式時，該位為只讀。
位3 OPM：單脈沖模式 (One pulse mode)
0：在發(fā)生更新事件時，計數(shù)器不停止；
1：在發(fā)生下一次更新事件(清除CEN位)時，計數(shù)器停止。
位2 URS：更新請求源 (Update request source)
軟件通過該位選擇UEV事件的源
0：如果使能了更新中斷或DMA請求，則下述任一事件產(chǎn)生更新中斷或DMA請求：
−計數(shù)器溢出/下溢
−設置UG位
−從模式控制器產(chǎn)生的更新
1：如果使能了更新中斷或DMA請求，則只有計數(shù)器溢出/下溢才產(chǎn)生更新中斷或DMA請求
位1 UDIS：禁止更新 (Update disable)
軟件通過該位允許/禁止UEV事件的產(chǎn)生
0：允許UEV。更新(UEV)事件由下述任一事件產(chǎn)生：
−計數(shù)器溢出/下溢
−設置UG位
−從模式控制器產(chǎn)生的更新 具有緩存的寄存器被裝入它們的預裝載值。(更新影子寄存器)
1：禁止UEV。不產(chǎn)生更新事件，影子寄存器(ARR、PSC、CCRx)保持它們的值。如果設置了UG位或從模式控制器發(fā)出了一個硬件復位，則計數(shù)器和預分頻器被重新初始化。
位0 CEN：使能計數(shù)器 (Counter enable)
0：禁止計數(shù)器；
1：使能計數(shù)器。
在軟件設置了CEN位后，外部時鐘、門控模式和編碼器模式才能工作。觸發(fā)模式可以自動地通過硬件設置CEN位。
6.事件產(chǎn)生寄存器
位15:8 保留，始終讀為0。
位7 BG：產(chǎn)生剎車事件 (Break generation) 該位由軟件置’1’，用于產(chǎn)生一個剎車事件，由硬件自動清’0’。
0：無動作；
1：產(chǎn)生一個剎車事件。此時MOE=0、BIF=1，若開啟對應的中斷和DMA，則產(chǎn)生相應的中斷和DMA。
位6 TG：產(chǎn)生觸發(fā)事件 (Trigger generation) 該位由軟件置’1’，用于產(chǎn)生一個觸發(fā)事件，由硬件自動清’0’。
0：無動作；
1：TIMx_SR寄存器的TIF=1，若開啟對應的中斷和DMA，則產(chǎn)生相應的中斷和DMA。
位5 COMG：捕獲/比較事件，產(chǎn)生控制更新 (Capture/Compare control update generation) 該位由軟件置’1’，由硬件自動清’0’。
0：無動作；
1：當CCPC=1，允許更新CCxE、CCxNE、OCxM位。
該位只對擁有互補輸出的通道有效。
位4 CC4G：產(chǎn)生捕獲/比較4事件 (Capture/Compare 4 generation) 參考CC1G描述。
位3 CC3G：產(chǎn)生捕獲/比較3事件 (Capture/Compare 3 generation) 參考CC1G描述。
位2 CC2G：產(chǎn)生捕獲/比較2事件 (Capture/Compare 2 generation) 參考CC1G描述。
位1 CC1G：產(chǎn)生捕獲/比較1事件 (Capture/Compare 1 generation) 該位由軟件置’1’，用于產(chǎn)生一個捕獲/比較事件，由硬件自動清’0’。
0：無動作；
1：在通道CC1上產(chǎn)生一個捕獲/比較事件：
若通道CC1配置為輸出： 設置CC1IF=1，若開啟對應的中斷和DMA，則產(chǎn)生相應的中斷和DMA。
若通道CC1配置為輸入： 當前的計數(shù)器值被捕獲至TIMx_CCR1寄存器；設置CC1IF=1，若開啟對應的中斷和DMA，則產(chǎn)生相應的中斷和DMA。
若CC1IF已經(jīng)為1，則設置CC1OF=1。
位0 UG：產(chǎn)生更新事件 (Update generation) 該位由軟件置’1’，由硬件自動清’0’。
0：無動作；
1：重新初始化計數(shù)器，并產(chǎn)生一個更新事件。注意預分頻器的計數(shù)器也被清’0’(但是預分頻系數(shù)不變)。若在中心對稱模式下或DIR=0(向上計數(shù))則計數(shù)器被清’0’；若DIR=1(向下計數(shù))則計數(shù)器取TIMx_ARR的值。
關于剎車事件，觸發(fā)事件，捕獲比較事件的描述，詳見數(shù)據(jù)手冊13章
程序分析：
固件庫函數(shù)分析：
STM32的高級定時器功能十分強大，但相應的功能強大就意味著結構復雜。復雜的結構帶來的是復雜的庫函數(shù)。
高級定時器TIM1和TIM8一共有著80多個庫函數(shù)，如果對其一一介紹，不但浪費時間，浪費精力，還有可能變成類似《固件庫使用手冊》一樣的東西。在學習的時候，我們對事物的認知總是螺旋上升的，尤其是我們做嵌入式開發(fā)，當遇到一個新的系統(tǒng)或者硬件，指望著看一遍數(shù)據(jù)手冊，就完全掌握其使用方法是不可能的。所以，我們先建立起一個最簡單，最基礎的實驗，方便對新事物有著一個感性的直觀的認知。有了清晰的認知，明白了基本原理后，后面的學習速度就會大大加快，也能的心應手了.看數(shù)據(jù)手冊和固件庫函數(shù)的時候，不要圖快，不要浮躁，指望著看看相關的資料，復制下固件庫例程的代碼把程序搞定，這不叫“寫代碼”，這叫“移植”?；A打的不牢靠，對于細節(jié)問題理解的不清晰，是不可能真正的學好ARM的.如果想繼續(xù)學習的話，你會發(fā)現(xiàn)，你“節(jié)省”的時間，在越來越深入后，就會給你帶來雙倍的“節(jié)省時間”長的麻煩.
----------作者的心得在"stm32f10x_tim.h"中可以看到如下定義：
typedef struct { uint16_t TIM_Prescaler;
庫函數(shù)TIM_TimeBaseInit（）的原型如下
void TIM_TimeBaseInit(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_TimeBaseInitTypeDef* TIM_TimeBaseInitStruct) { uint16_t tmpcr1 = 0; 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));
正如函數(shù)名，和結構體名所描述的，這個函數(shù)的作用為，初始化TIM1的時基部分.
結合著數(shù)據(jù)手冊和上面的高級定時器框圖和時鐘簡介可知，我們使用高級定時器TIM1中斷時對TIM1的時基配置順序如下所示。
在此例中，我們可以這樣定義他.
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler=(18000-1); //時鐘預分頻 TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=（4000-1）; //定時器初始值 TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up; //向上計數(shù)模式 TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1; // 時鐘分割 TIM_CKD_DIV1 為 0x0 TIM_TimeBaseInit(TIM1,&TIM_TimeBaseStructure); //初始化定時器的值
上面的初始化流程圖已經(jīng)說明，
定時器中斷頻率 = 時鐘頻率/(時鐘預分頻+1)/(計數(shù)器裝載值+1)
所以我們要達到1S間隔的跑馬燈，定時器的中斷頻率為1Hz，所以這里只要時鐘分頻的值與定時器的計數(shù)器的裝載值之積為72MHZ且不越界即可
關于計數(shù)模式，在stm32f10x.h中有如下的定義
#define TIM_CounterMode_Up ((uint16_t)0x0000) #define TIM_CounterMode_Down ((uint16_t)0x0010) #define TIM_CounterMode_CenterAligned1 ((uint16_t)0x0020) #define TIM_CounterMode_CenterAligned2 ((uint16_t)0x0040) #define TIM_CounterMode_CenterAligned3 ((uint16_t)0x0060)
關鍵詞：
STM32定時器影子寄存器預裝寄存
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