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基于STM32定时器预分频器经验分享

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攻城狮Melo 发布时间:2023-5-10 17:56
在STM32的定时器中,预分频器(Prescaler-PSC)用来将定时器时钟源进行分频输出。$ ^! J  h" J. n, r4 ?/ @& c

  S* H! S5 O$ t: u预分频器的值由寄存器TIMx_PSC设定,是一个16位正整数值。
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STM32CubeMX中的TIM预分频设置) Q& R3 ]  i1 C! |/ r! R

' q, ~- \* {9 Y/ `% E; m$ P在STM32系统中,定时器的时钟源为内部时钟时,其频率一般都比较高,以STM32F103的TIM1为例,其总线时钟最大为72MHz,体现在16位的定时器上的效果就是从0计数到65535上溢只需要0.9毫秒。如果我们需要更长时间的定时间隔,那么就需要预分频器对时钟进行分频处理,以降低定时器时钟(CK_CNT)的频率。
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除此之外,也可以通过配置预分频器,来获取想要的定时器时钟频率。依然以上边的TIM1为例,如果我们想获取一个精确的1ms中断,如果不分频,72MHz的时钟对应每周期1/72us,十分不利于计算。这时候使用预分频器将其72分频后为1MHz,每周期1us,1000个计时周期即为1ms,这样既便于计算,定时也更加精确。
( P8 Z  g- E! E9 [* @; B2 l

4 L: ?7 R, @7 t) v: a+ M预分频器的工作的工作原理是,定时器时钟源每tick一次,预分频器计数器值+1,直到达到预分频器的设定值,然后再tick一次后计数器归零,同时,CNT计数器值+1。
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- U& M! W. p5 f; D% ]5 h0 t由此可以看出,因为达到最大值后还要再tick一次才归零,所以定时器时钟频率应该为Fosc/(PSC+ 1)。其中Fosc是定时器的时钟源。比如想对时钟源进行72分频,那么预分频器的值就应该设置为71。
4 c, `; ~0 _; O, i4 Z# u
2 S" Z: G% y  I
预分频器值寄存器TIMx_PSC存在影子寄存器(官方翻译为缓冲功能),所以在定时器启动后更改TIMx_PSC的值并不会立即影响当前定时器的时钟频率。要等到下一个更新事件(UEV)发生时才会生效。比如下边这张图就体现了将分频系数由1修改为2(即TIMx_PSC由0更改为1)时整个定时器的时序图。* C# X) L  X* n  `! B1 t, b
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( Q8 N% o: W4 ]! Y  b4 \预分频器值更改时的定时器时序图
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更新事件(UEV)则由TIMx_CR1寄存器中的UDIS位控制,在启用时,会通过以下两种方式触发:
" c5 {! B: q0 @6 W3 G0 W?计数器上溢5 |: Z. ~4 L% w; h/ _, W
?手动将 TIMx_& m5 r3 S6 n- l  c  h
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