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1.基础

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

slave mode（从模式）： STM32定时器的Slave Mode（从模式） 是指一个定时器（从定时器）可以被另一个定时器（主定时器）或外部信号控制其工作状态（如启动/停止/复位/计数等）。这种设计主要用于实现多定时器同步、事件联动或复杂波形生成等高级功能。

trigger mode（触发模式）：是指控制从定时器（Slave Timer） 行为的外部信号来源。它决定了从定时器如何响应外部事件（如启动/停止/复位等）。

clock source(时钟源）： 决定了定时器计数器（CNT）的计数脉冲来源

channels(通道)： 是定时器与外部世界交互的核心接口，而组合通道（Combined Channels） 则是实现高级控制功能的关键技术。

/**/定时器模式：主模式、从模式

日常口语里 “主 / 从” 天然理解成：主机主动跑、从机跟着主机跑，但 ST 手册里的Master mode / Slave mode不是这个含义，它是针对内部触发信号流向定义的，不是定时器是否独立运行。

原始定义（ST 的视角，它是站在「内部触发信号」这个信号链路起名字）

1. Slave mode（从模式）：定时器作为触发信号的接收方（信号的从节点），接收触发信号来控制 CNT；
2. Master mode（主模式）：定时器作为触发信号的发送方（信号的主节点），产生 TRGO 信号输出给其他外设；

重点：它描述的是在触发信号链路里的角色，而不是定时器本身是不是 “主控设备”。

所以就会出现非常反常识的组合： 一个定时器既可以是触发信号的接收者 (Slave 开)，同时又是触发信号的发送者 (Master 开)，一边听别人，一边向外发信号。 这个是最容易把人绕晕的地方。

如果重新起名，改成下面这套就清晰很多（工程上很多老工程师私下就这么叫）

为什么 ST 没有改名？

这是传统定时器 IP 的历史遗留命名，不是 ST 独创。早年 TI、Motorola 的老定时器 IP，内部同步互联的信号链路就沿用 Master/Slave 这套术语，ST 直接沿用了这套寄存器定义。 在多器件同步链路这个场景下，这个命名原本是合理的；但当新手单独看一个定时器，很容易按嵌入式系统 “主机 / 从机（I2C 主从那种）” 去理解，直接冲突。

I2C 的主从：是收发数据的设备角色； TIM 的主从：只是内部触发脉冲的发送 / 接收角色；两套主从完全不是一回事，术语撞车，是混乱的根源！

1.1基础通道功能（Channel 1~4）

每个通用定时器（TIMx）通常包含4个独立通道，每个通道均可独立配置为输入或输出模式：

输入模式（捕获功能）

• 应用场景：测量脉冲宽度、频率捕获

输出模式（比较功能）

• 应用场景：PWM生成、精确时间控制

1.2组合通道（Combined Channels）

组合通道是多个通道协同工作实现复杂功能的高级模式，主要在高级定时器（TIM1/TIM8）中实现：

1. 互补通道（Complementary Channels）

• 应用：电机驱动H桥电路

2. 三相PWM控制（3-Phase PWM）

3. 编码器接口模式（组合通道1+2）

2.定时器中断--1秒

控制LED0闪烁，周期为1S

1)基本配置

因为，有Tclk=72MHz，选择arr=9999，psc=7199,则溢出时间为Tout=1S

2)编辑代码

触发中断时系统会调用定义于stm32f1xx_it.c的void TIM2_IRQHandler(void)；可以看到该中断服务函数又调用定义于stm32f1xx_hal_tim.c中的HAL_TIM_IRQHandler(&htim2);函数HAL_TIM_IRQHandler(&htim2)又调用回调函数PeriodElapsedCallback(htim)

重定义void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)

void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim) //定时器溢出中断 { if (htim== &htim2) //确定是否是定时器2触发中断 { HAL_GPIO_TogglePin(LED0_GPIO_Port,LED0_Pin); } }

需要在主函数中启动定时器，用函数HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2);

int main(void) { /* USER CODE BEGIN 1 */ /* USER CODE END 1 */ /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/ /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */ HAL_Init(); /* USER CODE BEGIN Init */ /* USER CODE END Init */ /* Configure the system clock */ SystemClock_Config(); /* USER CODE BEGIN SysInit */ /* USER CODE END SysInit */ /* Initialize all configured peripherals */ MX_GPIO_Init(); MX_TIM2_Init(); /* USER CODE BEGIN 2 */ HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2); /* USER CODE END 2 */ /* Infinite loop */ /* USER CODE BEGIN WHILE */ while (1) { /* USER CODE END WHILE */ /* USER CODE BEGIN 3 */ } /* USER CODE END 3 */ }

3)分析

3.输出PWM波--呼吸灯

PWM即脉冲宽度调制，在具有惯性的系统中，可以通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要的模拟参量，常应用于电机控速等领域

1)进行基本配置

2)进行编码

int main(void) { /* USER CODE BEGIN 1 */ /* USER CODE END 1 */ /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/ /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */ HAL_Init(); /* USER CODE BEGIN Init */ /* USER CODE END Init */ /* Configure the system clock */ SystemClock_Config(); /* USER CODE BEGIN SysInit */ /* USER CODE END SysInit */ /* Initialize all configured peripherals */ MX_GPIO_Init(); MX_TIM1_Init(); /* USER CODE BEGIN 2 */ HAL_TIM_PWM_Start(&htim1,TIM_CHANNEL_1);//启动PWM输出 /* USER CODE END 2 */ /* Infinite loop */ /* USER CODE BEGIN WHILE */ uint16_t pwmVal=0; //PWM占空比 while (1) { /* USER CODE END WHILE */ while (pwmVal< 1000) { pwmVal++; __HAL_TIM_SetCompare(&htim1, TIM_CHANNEL_1, pwmVal); //修改比较值，修改占空比 HAL_Delay(1); } while (pwmVal > 0) { pwmVal--; __HAL_TIM_SetCompare(&htim1, TIM_CHANNEL_1, pwmVal); //修改比较值，修改占空比 HAL_Delay(1); } HAL_Delay(200); //完全熄灭后，等待200ms } /* USER CODE BEGIN 3 */ /* USER CODE END 3 */ }

3)分析

4.测量PWM信号的频率及占空比

• 在定时计数器的输入捕获模式下，当通道输入引脚出现指定电平跳变时，当前CNT的值将被锁存到CCR中，可用于测量PWM波形的频率、占空比、脉冲间隔、电平持续时间等参数

• 每个高级定时器和通用定时器都拥有4个输入捕获通道 可配置为PWMI模式，同时测量频率和占空比

• 可配合主从触发模式，实现硬件全自动测量

1)进行基本配置

time1测量周期和占空比，用其输出捕获通道1和2

time2、time3分别输出不同频率PWM波

2)进行编码

重定义time1的 捕获中断3处理函数，计算频率和占空比

// 捕获值变量 uint32_t IC1Value = 0; // 通道 1 当前捕获值（上升沿） uint32_t Last_IC1Value = 0; // 通道 1 上一次捕获值（上升沿） uint32_t IC2Value = 0; // 通道 2 捕获值（下降沿） uint32_t Period = 0; // 周期时间 uint32_t HighTime = 0; // 高电平时间 uint32_t Frequency = 0; // 计算的 PWM 频率 uint32_t DutyCycle = 0; // 计算的 PWM 占空比 void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim) { if (htim->Instance == TIM1) // 确认是 TIM1 { if (htim->Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_1) // 通道 1 上升沿捕获 { Last_IC1Value = IC1Value; // 保存上一次捕获值 IC1Value = HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim, TIM_CHANNEL_1); // 当前捕获值 // 计算周期 if (IC1Value > Last_IC1Value) { Period = IC1Value - Last_IC1Value; } else // 计数器溢出处理 { Period = (htim->Init.Period - Last_IC1Value) + IC1Value + 1; } } else if (htim->Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_2) // 通道 2 下降沿捕获 { IC2Value = HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim, TIM_CHANNEL_2); // 捕获值（下降沿） // 计算高电平时间 if (IC2Value > IC1Value) { HighTime = IC2Value - IC1Value; } else // 计数器溢出处理 { HighTime = (htim->Init.Period - IC1Value) + IC2Value + 1; } // 计算频率和占空比 if (Period != 0) // 避免除零 { Frequency = HAL_RCC_GetPCLK2Freq() / (htim->Init.Prescaler + 1) / Period; DutyCycle = (HighTime * 100) / Period; } } } }

主函数主要是设置time2和time3的参数，并启动输出，以及其他time1

int main(void) { /* USER CODE BEGIN 1 */ /* USER CODE END 1 */ /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/ /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */ HAL_Init(); /* USER CODE BEGIN Init */ /* USER CODE END Init */ /* Configure the system clock */ SystemClock_Config(); /* USER CODE BEGIN SysInit */ /* USER CODE END SysInit */ /* Initialize all configured peripherals */ MX_GPIO_Init(); MX_TIM1_Init(); MX_TIM2_Init(); MX_TIM3_Init(); MX_USART1_UART_Init(); /* USER CODE BEGIN 2 */ HAL_TIM_PWM_Start(&htim2,TIM_CHANNEL_1); //启动PWM输出 __HAL_TIM_SetCompare(&htim2,TIM_CHANNEL_1,50); //ARR为100，设置占空比为50% HAL_TIM_PWM_Start(&htim3,TIM_CHANNEL_1); //启动PWM输出 __HAL_TIM_SetCompare(&htim3,TIM_CHANNEL_1,600); //ARR为1000，设置占空比为60% HAL_TIM_Base_Start(&htim1); HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim1,TIM_CHANNEL_1); HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim1,TIM_CHANNEL_2); /* USER CODE END 2 */ /* Infinite loop */ /* USER CODE BEGIN WHILE */ while (1) { /* USER CODE END WHILE */ sprintf(massage, "Frequency: %lu Hz, Duty Cycle: %lu%%\r\n", Frequency, DutyCycle); printf("%s",massage); HAL_Delay(1000); // 每 100 毫秒发送一次 /* USER CODE BEGIN 3 */ } /* USER CODE END 3 */ }

3)分析