英语原文共 37 页,剩余内容已隐藏,支付完成后下载完整资料
AN4013
应用笔记
STM32F0, STM32F1, STM32F2, STM32F4, STM32L1 系列,
STM32F30x, STM32F3x8, STM32F373行计时器概述
介绍
本文档的目的:在下文中详细描述;
介绍STM32F0,STM32F1,STM32F2,STM32F4和STM32L1微控制器系列,STM32F30x和STM32F3x8,STM32F37x微控制器产品线中的定时器外设。STM32F30x对应STM32F301,STM32F302和STM32F303线。
描述定时器的各种模式和特定功能,例如时钟源。
解释如何使用可用的模式和功能。
解释如何计算每个配置中的时间基准。
描述定时器同步序列和电机的高级功能。
控制应用程序,除了通用定时器模式。
对于每种模式,都会给出典型配置以及如何使用这些模式的示例。
在本文档的其余部分(除非另有说明),术语STM32xx用于指代到表1中列出的产品。
表1.适用的产品
种类 |
适用产品 |
微控制器 |
STM32F0,STM32F1,STM32F2,STM32F4,STM32L1系列。 STM32F301,STM32F302,STM32F303,STM32F3x8,STM32F373系列。 |
内容
1.概述hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;6
2.通用定时器模式hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;9
2.1时钟输入源hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;9
2.1.1内部时钟hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;9
2.1.2外部时钟hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;9
2.2时基发生器hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;10
2.3定时器输入捕捉模式hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;12
2.4定时器输出比较模式hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;13
2.5定时器PWM模式hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;15
2.6定时器一个脉冲模式hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;16
2.7定时器可用于STM32F30x和STM32F3x8线路的不对称PWM模式hellip;16
2.8定时器可用于STM32F30x和STM32F3x8线路的组合PWM模式hellip;18
2.9可重新触发的可用于STM32F30x和STM32F3x8的单脉冲模式hellip;hellip;19
3定时器同步hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;21
3.1定时器系统链接hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;21
3.2主配置hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;21
3.3从属配置hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;23
4电机控制的高级功能hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;24
4.1信号生成hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;24
4.2可用于STM32F30x和STM32F3x8的结合三相PWM模式hellip;hellip;hellip;26
4.3电机控制应用的特定功能hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;27
4.3.1互补信号和死区时间功能hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;27
4.3.2打破输入hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;28
4.3.3锁定机制hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;29
4.3.4反馈测量的具体功能hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;30
5.具体应用hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;34
5.1红外应用hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;34
5.2三相AC和PMSM控制电机hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;34
5.3六步模式hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;34
6修订记录hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;36
表格列表
表1 适用产品hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;1
表2 STM32系列计时器hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;7
表3 计时器功能概述hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;8
表4 高级定时器配置hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;25
表5 计时器输出与Break1和Break2输入的行为hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;29
表6 锁定关卡hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;29
表7 文档修订历史hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;36
数字列表
图1 非对称PWM模式与中心对齐PWM模式hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;17
图2 组合PWM模式hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;18
图3 可重新引导的OPM模式hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;20
图4 定时器系统链接hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;21
图5 组合三相PWMhellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;26
图6 插入死区时间会生成两个信号hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;27
图7 在X4分辨率的位置hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;30
图8 在X2分辨率的位置hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;31
图9 典型霍尔传感器的输出波形hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;32
图10 换向序列hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;32
1.概观
STM32器件使用各种类型的定时器,每个定时器具有以下功能:
- 通用定时器用于任何应用程序的输出比较(定时和延迟产生),单脉冲模式输入捕捉(用于外部信号频率测量),传感器接口(编码器,霍尔传感器)等。
- 高级定时器:这些定时器具有最多的功能。除了通用目的功能,它们包括与电机控制和数字电源有关的几个功能转换应用程序:带有死区时间插入的三个互补信号紧急关机输入。
- 一个或两个通道定时器:用作通用定时器,通道数量有限。
- 具有互补输出的一个或两个通道计时器:与之前的类型相同,但是在一个通道上有一个死区时间发生器。这允许补充信号具有与高级定时器无关的时间基准。
- 基本的定时器没有输入/输出,可用作时基定时器或用于触发DAC外设。
表2总结了STM32系列定时器。
表3给出了计时器功能的一般概述。
2.通用定时器模式
通用定时器可以编程为下列配置之一工作。
2.1 时钟输入源
定时器可以同时被几个时钟同步:
- 内部时钟
- 外部时钟
外部模式1(TI1或TI2引脚)
外部时钟模式2(ETR引脚)
内部触发时钟(ITRx)
2.1.1 内部时钟
定时器默认由RCC提供的内部时钟提供时钟。选择此项时钟源,SMCR_SMS(如果存在)位应复位。
2.1.2 外部时钟
外部时钟定时器分为两类:
外部时钟连接到TI1或TI2引脚
外部时钟连接到ETR引脚
在这些情况下,时钟由连接到TIx引脚或ETR引脚的外部信号提供。
应验证最大外部时钟频率。
注意:
1.除了所有这些时钟源之外,还应该使用APBx时钟为定时器提供时钟。
2.外部时钟不直接馈入预分频器,它们首先通过专用逻辑块同步APBx时钟。
外部时钟模式1(TI1或TI2引脚)
在此模式下,外部时钟将应用于定时器输入TI1引脚或TI2引脚。
- 配置定时器以使用TIx引脚作为输入:
a) 通过写入TIMx_CCMR1寄存器中的CCxS位来选择要使用的引脚。
b)选择输入的极性:
对于STM32F100 / 101/102/103/105/107线路:通过写入CCxPTIMx_CCER寄存器选择上升沿或下降沿;对于其他系列和行:通过在TIMx_CCER中写入CCxP和CCxNP选择上升沿或下降沿,或选择这两个边沿。
c)通过设置TIMx_CCER寄存器中的CCEx位来启用相应的通道。
2.通过在TIMx_SMCR寄存器中写入TS位选择定时器TIx作为触发输入源。
3.通过在TIMx_SMCR寄存器中写入SMS = 111来选择外部时钟模式1。
外部时钟模式2(ETR引脚)。
外部时钟模式2使用ETR引脚作为定时器输入时钟。要使用此功能:
1.通过在TIMx_SMCR寄存器中写入ECE = 1来选择外部时钟模式2。
2.通过写入ETPS [1:0],ETF[3:0],和TIMx_SMCR寄存器中的ETP,根据需要配置预分频器,滤波器和极性。
内部触发时钟(ITRx)
这是定时器同步的一种特殊模式。当使用一个定时器作为另一个定时器的预分频器时,第一个定时器更新事件或输出的比较信号被用作第二个的时钟。
2.2时基发生器
计时器可以用作时基发生器。根据时钟,预分频器和自动重载,重复计数器(如果存在)参数,16位定时器可以产生一个从纳秒到几分钟的更新事件。对于32位定时器,范围更大。
示例更新事件期间
更新事件周期计算如下:
Update_event = TIM_CLK /((PSC 1)*(ARR 1)*(RCR 1))
其中:TIM_CLK =定时器时钟输入
PSC = 16位预分频寄存器
ARR = 16/32位自动重载寄存器
RCR = 16位重复计数器
TIM_CLK = 72 MHz
预分频器= 1
自动重新加载= 65535
没有重复计数器RCR = 0
Update_event = 72 * 106 /((1 1)*(65535 1)*(1))
Update_event = 549.3Hz
示例外部时钟模式2
在此模式下,更新事件周期的计算如下:
Update_event = ETR_CLK /((ETR_PSC)*(PSC 1)*(ARR 1)*(RCR 1))
其中ETR_CLK =连接到ETR引脚的外部时钟频率。
ETR_CLK = 100 kHz
预分频器= 1
ETR_PSC = 2
Autoreload = 255
重复计数器= 2
Update_event = 100 * 103 /((2 1)*(1 1)*((255 1)*(2 1))
Update_event = 21.7Hz
示例外部时钟模式1
在此模式下,更新事件周期的计算如下:
Update_event = TIx_CLK /((PSC 1)*(ARR 1)*(RCR 1))
其中TIx_CLK =连接到TI1引脚或TI2引脚的外部时钟频率。
TIx_CLK = 50 kHz
预分频器= 1
自动重新加载= 255
重复计数器= 2
Update_event = 50 000 /((1 1)*((255 1)*(2 1))
Update_event = 32.55Hz
示例内部触发时钟(ITRx)模式1
在此模式下,更新事件周期的计算如下:
Update_event = ITRx_CLK /((PSC 1)*(ARR 1)*(RCR 1))
其中ITRx_CLK =映射到定时器触发输入(TRGI)的内部触发频率
ITRx_CLK = 8 kHz
预分频器= 1
自动重新加载= 255
重复计数器= 1
Update_event = 8000 /((1 1)*((255 1)*(1 1))
Update_event = 7.8Hz
根据计数器模式,更新事件分别生成:
溢出,如果使用递增计数模式:DIR位在TIMx_CR1寄存器中复位。
下溢,如果使用递减计数模式:DIR位置位在TIMx_CR1寄存器中被设置。
上溢和下溢,如果使用中心对齐模式:CMS位不同于零。
更新事件也通过以下方式生成:
软件,如果UG(更新代)位被设置在TIM_EGR寄存器中。
通过模式控制器更新换代。
由于缓冲寄存器(ARR,PSC,CCRx)需要使用它们的预先加载值更新事件,请将URS(更新请求源)设置为1以避免加载每个更新标志这些值的
全文共10288字,剩余内容已隐藏,支付完成后下载完整资料
资料编号:[15254],资料为PDF文档或Word文档,PDF文档可免费转换为Word
以上是毕业论文外文翻译,课题毕业论文、任务书、文献综述、开题报告、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。