软件：STM32-F1系列-TIM定时器介绍（2026/6/29）

目录时钟来源简介时基单元：输出比较：一、什么叫输出比较（Output Compare）二：一个具体的时基例子来介绍输出比较三：OC输出比较控制了gpio的输出电平四：定时器中输出比较的几种模式（1）Frozen（2）Active（置高电平）（3）Inactive（置低电平）（4）Toggle（翻转）最经典的（5）PWM模式（最重要）五：有哪些实际项目应用？① 软件定时输出② 蜂鸣器驱动（Toggle）③ PWM控制④：定时触发ADC⑤：步进电机六：占空比和分辨率1：什么是“分辨率” (Reso)？2：什么是占空比：输入捕获：测频法：（脉冲频率高时用）测周法：（脉冲频率低时用）编码器接口：本质作用：程序框图一：定时器采用：RCC内部时钟①：定时器定时：demo②：定时器输出比较：demo③：输入捕获测频率demo④：输入捕获测脉冲占空比demo二：定时器采用：外部时钟源定时器计数：代码demo编码器测速：代码demo时钟来源简介STM32 的定时器想象成一个“电子秒表”。不管这个秒表是哪里供电的（电池、插座、或者别人推着转），它的核心工作逻辑永远是：接收一个脉冲（心跳/嘀嗒声）。计数器加 1。数满了（溢出），响一声（中断）或者做个动作所有时钟源的区别，本质上就是“这个嘀嗒声是从哪来的”结论：时钟源提供了基础的心跳速度，而 PSC 和 ARR 是在这个心跳基础上进行减速，最终决定多久溢出一次。内部时钟：TIM来计数外部时钟模式2：GPIO或者其余能产生脉冲的东西，接到引脚上就可以使用该模式ETR外部时钟模式1：这个模式，定时器TIM有些有4个通道TL1~TL4都可以作为输入源+ETR编码器模式：这个模式仅2个通道TL1~TL2都可以作为输入源定时器是计数用的，cnt++，所以这些输入源都是为了让cnt++倒是输入捕获和输出比较的时候，TL1输入的脉冲和写入CCR的值是一个if判断条件。让cnt++的东西还是我们的内部时钟，这个不能弄乱，然后就是编码器模式一般是双相，TL1和TL2同时接入，一个定时器可以测出速度，而TL3和TL4不接入编码器模式。时基单元：1️⃣ PSC（Prescaler，预分频器）位数：16 位 → 分频范围 1~65536作用：降低时钟频率，有个经典的 off-by-one 坑：写进去的值是 "分频系数 - 1"。影子寄存器：PSC 是带缓冲的（阴影寄存器）。你改了 PSC，不会立刻生效，要等下次更新事件（UEV）才刷进去。这是为了防止计数中途改分频导致一拍错乱。2️⃣ CNT（Counter，计数器）位数：TIM2/TIM5 是32 位，TIM3/TIM4 是 16 位（F1 系列）作用：每个 CK_CNT 脉冲来，CNT += 1（或 -=1，取决于方向）三种计数模式：向上计数（最常用）：0 → ARR，归零重来向下计数：ARR → 0，重装 ARR 再来中心对齐：0 → ARR → 0 → ARR…（PWM 对称波常用，减少谐波）3️⃣ ARR（Auto-Reload Register，自动重装载）位数：16 位作用：设定 CNT 的"天花板"。CNT 数到 ARR 那一刻：CNT 清零（向上模式）产生更新事件 UEV可以触发中断 / DMA / TRGO同样 off-by-one：想要 1000 次溢出，ARR 写999：影子寄存器：可开可不开。你可以配置：ARPE = 0：写 ARR 立刻生效（可能下一拍就乱）ARPE = 1：写 ARR 等下次 UEV 才生效（安全，PWM 推荐）更新事件 UEV —— 时基的"产出物"CNT 溢出那一瞬间，硬件自动干这几件事：CNT 归零（或重装 ARR，向下计数时）影子寄存器刷新：PSC、ARR、CCRx 的缓冲值 → 生效值UEV 信号产生：可以打中断（TIM_IT_Update）可以触发 DMA可以送出TRGO（给 ADC/DAC/其他 TIM）你之前问的"硬件自动化"就在这儿——UEV 可以不打扰 CPU，直接 TRGO → ADC 启动采样，这就是定时采样不占 CPU 的典型玩法。初学最容易踩的三个坑PSC/ARR 要减 1：想分 72 分频，写 71；想数 1000 次，ARR 写 999。PSC/ARR 影子寄存器：刚改完 ARR，发现 CNT 还没按新值跑——因为它在等下次 UEV。调试时容易懵。TIM2/TIM5 是 32 位：F1 上只有它俩是 32 位 CNT，要做超长定时（比如几秒~几分钟）用这俩，TIM3/TIM4 16 位最大 65535，分频不够就容易溢出太频。输出比较：定义：STM32 的输出比较（Output Compare，简称 OC）是很多人学习定时器时容易混淆的地方，因为它和 PWM 放在一起讲，但实际上PWM只是输出比较功能的一种特殊应用，输出比较不只是用于PWM电平调制。一、什么叫输出比较（Output Compare）一句话：让定时器CNT计数到指定数值(CCR)时，自动对输出引脚执行一个动作。二：一个具体的时基例子来介绍输出比较假设：ARR = 999，PSC = 71，72 MHZ变为1MHZ，自动重转载计数从0~999如果：设置CCR1 = 500那么：500 ← 匹配！到了500这一瞬间，比较器发现CNT == CCR1，于是OC事件发生依据：OC Mode，决定电平是否变化。一个通用定时器内部通常包含 4 套独立的比较电路，每套电路都有自己的 CCR 寄存器（即 CCR1、CCR2、CCR3、CCR4）三：OC输出比较控制了gpio的输出电平STM32里面每一路定时器都有：TIMx_CH1TIMx_CH2TIMx_CH3TIMx_CH4例如：TIM3_CH1可以映射到PA6于是：CNT == CCR1时，TIM3_CH1会输出你想要的电平至PA6，PA6就会自动改变状态，所以输出比较最终控制的是：对应通道输出引脚的电平。四：定时器中输出比较的几种模式STM32最常见有五种：Frozen，Active，Inactive，Toggle，PWM（1）Frozen CNT == CCR时，什么都不做，一般用于，只产生中断不改变IO。 很多程序就是用于，开启OC中断，CNT==CCR，进入中断，CPU处理事情。（2）Active（置高电平）CNT == CCR时，比较成功，IO口输出低电平变为高电平。 低电平_________，到了CCR变为_______|￣￣￣￣￣￣￣ 如果：CCR=500 那么：CNT 0----------------500----------------999 输出 _________|￣￣￣￣￣￣（3）Inactive（置低电平）CNT == CCR时，比较成功，IO口输出高电平变为低电平。高电平 ￣￣￣￣￣￣￣，到了CCR变为￣￣￣￣|__________（4）Toggle（翻转）最经典的例如：第一次：___