一、基本介绍
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高级定时器是TIM1和TIM8，拥有4个16位的高精度的捕捉比较通道
  T( x! I5 {* `" P可编程设定通道的方向：输入/输出
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$ w  c  b" x) O# w8 F8 \  |1.输入捕捉、 PWM输入捕捉
& y' ~9 z; o! J+ O) Z6 q% j2.输出比较
9 p7 s/ y! s( H4 D. R& U3.脉冲调制宽度PWM
4.单脉冲模式
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9 Y$ x) f( q6 \独立的IRQ/DMA请求生成器
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更新事件 ：计数器上溢/下溢、计数器初始化（通过软件或内部/外部触发）
触发事件（计数器启动、停止、初始化或通过内部/外部触发计数）
输入捕获
! f/ b( h8 Y' _; S3 r# \输出比较
" A: s' q5 B" W+ }6 X. A刹车信号输入

计数方式：和基本定时器一样的，有三种计数器
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9 [3 x9 }/ G1 r7 a中心对齐模式常用于PWM生成
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9 y/ T+ V4 r) Q1 {中心对齐模式分为3种子模式：

! C( G4 f- U' t, O1 N0 R' F# V模式1：下溢事件产生更新事件
. Q. {+ H: B( q% G+ H0 \+ G模式2：上溢事件产生更新事件
- n4 d8 `8 Q# e2 _1 P4 }  E/ `模式3：上溢和下溢都产生更新事件
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整体结构
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/ ^' w5 Z3 V) y! p0 L是不是在高级定时器的结构里面看到了基本计数器的结构啊？从系统时钟的来源到计数寄存器这里前面基本是一样的，高级定时器这里如果要产生更新，必须还要设置重复次数寄存器，在满足一定的条件下才会产生更新，在这里只会产生事件。

时钟源：高级定时器的时钟来源主要有三种，APB时钟，外部时钟，
& H1 N% [! q# k其他定时器输出的触发信号。


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但是在我们写程序的时候只会使用APB线时钟线，该线下的定时器工作原理
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系统时钟经过控制器，可以通过触发发出一个信号可用于给其他定时器或者ADC/DAC，然后经过分频得到tim_cnt_ck，然后每来一次，计数器里面的数值就加1，若溢出会产生溢出事件，注意不是和基本定时器一样的。若想要产生更新，要重复次数寄存器RCR写数据，当溢出次数达到设定值+1产生更新事件，可设置为0，溢出等于更新

/ J: B. m7 O& K" I" t外部时钟作为时钟源：



外部时钟输入有模式1和模式2
& ?3 ?/ E0 i- Y% p模式1由定时器的通道1和通道2产生，然后经过输入滤波器和边沿检测产生tim_ti1fp1和tim_ti1fp2，常用于编码器模式输入

注：当输入的信号存在高频干扰的时候，需要对输入信号进行滤波，即进行重新采样，根据采样定律，采样的频率必须大于等于两倍的输入信号输入滤波器，边沿检测，上升沿/下降沿有效，f表示经过滤波器，p表示边沿检测
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5 h4 s- f) Q( k9 L2 ~* A模式2由ETR产生，经过极性选择，边沿检测 ： 高电平/上升沿有效或者低电平/下降沿有效，分频 系数：1 /2 /4 /8 要求：输出频率小于time_ker_ck的1/4，滤波器 可以设置采样时间，多少个输入频率采样一次，有降频的效果，然后可以通过触发器，也可以通过从模式控制器，这个控制器主要是接收信号。
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定时器从模式控制器用于接收除了内部时钟外的信号，该信号用于完成如下控制：

. n& n, w: v) l7 i3 Z: R1.复位Reset模式:使用内部时钟作为时钟源，TI1/2外部有效信号复位计数器。CH1触发输入上升沿有效时，计数器复位到默认值0
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2.门控Enable模式：使用内部时钟作为时钟源，根据TI1/2外部电平情况运行计数器。当CH1输入为高电平时候，定时器正常计数；当CH1输入为低电平时，停止计数
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2 y1 J* e) t. b: W2 [5 l3.触发Enable模式：使用内部时钟作为时钟源， TI1/2外部触发启动计数器。CH1触发输入上升沿时，定时器启动运行
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4.外部时钟模式2+触发模式：使用外部ETR作为时钟源，配合其他（1,2,3）的触发启动模式

其他定时器输出的发出信号作为时钟源
# C; M: N" o; S( ]定时器同步，一个定时器作为主模式控制器，另一个作为从模式控制器，
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1.使用一个定时器作为另一个定时器的预分频器
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2.使用一个定时器使能另一个定时器：例如，使用定时器1的触发信号控制定时器2是否计数
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  B9 \! t! X6 g3 s3.使用一个定时器去启动另一个定时器：例如，使用定时器1的更新事件使能定时器2是否计数
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% g2 j# V4 X% j8 V# d4 ?4.使用一个外部触发同步地启动2个定时器:例如，当定时器1产生TI1产生触发时，定时器1和定时器2同时启动
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: Z  _5 ~. S& C/ }: Q, [4 L二、输入捕获通道原理
输入捕获可以对输入的信号的上升沿，下降沿或者双边沿进行捕获，常用的有测量输入信号的脉宽和测量 PWM 输入信号的频率和占空比这两种

. w2 ~' b% A* D% g: I* S, U  m输入捕获分为普通输入捕获模式和PWM输入模式

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注：同一时刻，某一个引脚只能作为输入/输出，一旦一个引脚是输入/输出，该定时器所有引脚都是输入/输出
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" ]$ @1 H1 x9 C1.普通输入捕获
当捕获到信号的跳变沿的时候，把计数器 CNT 的值锁存到捕获寄存器 CCR 中，这就是普通输入捕获模式
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0 a( F  A! i+ j2 u测量脉宽或者频率：
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" a5 l) u% b" N- G/ e: W* P4 X+ S测量周期：当捕获通道 TIx 上出现上升沿时，发生第一次捕获，计数器 CNT 的值会被锁存到捕获寄存器 CCR 中，而且还会进入捕获中断，在中断服务程序中记录一次捕获（可以用一个标志变量来记录），并把捕获寄存器中的值读取到 value1 中。当出现第二次上升沿时，发生第二次捕获，计数器 CNT 的值会再次被锁存到捕获寄存器 CCR 中，并再次进入捕获中断，在捕获中断中，把捕获寄存器的值读取到 value3 中，并清除捕获记录标志。利用 value3 和value1 的差值我们就可以算出信号的周期（频率）。

测量脉宽：当捕获通道 TIx 上出现上升沿时，发生第一次捕获，计数器 CNT 的值会被锁存到捕获寄存器 CCR 中，而且还会进入捕获中断，在中断服务程序中记录一次捕获（可以用一个标志变量来记录），并把捕获寄存器中的值读取到 value1 中。然后把捕获边沿改变为下降沿捕获，目的是捕获后面的下降沿。当下降沿到来的时候，发生第二次捕获，计数器 CNT 的值会再次被锁存到捕获寄存器 CCR 中，并再次进入捕获中断，在捕获中断中，把捕获寄存器的值读取到 value2中，并清除捕获记录标志。然后把捕获边沿设置为上升沿捕获
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1 N& _2 S) z% k+ \$ R2 `  M在测量脉宽过程中需要来回的切换捕获边沿的极性，如果测量的脉宽时间比较长，定时器就会发生溢出，溢出的时候会产生更新中断，可以在中断里面对溢出进行记录处理
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2.PWM模式
7 R* v$ N; v/ S5 v测量脉宽和频率还有一个更简便的方法就是使用 PWM 输入模式，该模式是输入捕获的特例，只能使用通道 1 和通道 2， 通道 3 和通道 4 使用不了。与上面那种只使用一个捕获寄存器测量脉宽和频率的方法相比， PWM 输入模式需要占用两个捕获寄存器
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当使用 PWM 输入模式的时候，因为一个输入通道(TIx)会占用两个捕获通道(ICx)，所以一个定时器在使用 PWM 输入的时候最多只能使用两个输入通道(TIx)
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4 E0 f8 m4 Z* i, Z; d% lPWM 信号由输入通道 TI1 进入，因为是 PWM 输入模式的缘故，信号会被分为两路，一路是 TI1FP1，另外一路是 TI2FP2。
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其中一路是周期，另一路是占空比，具体哪一路信号对应周期还是占空比，得从程序上设置哪一路信号作为触发输入，作为触发输入的哪一路信号对应的就是周期，另一路就是对应占空比。

; q  Y; D* b9 J. [  t) q& `( s作为触发输入的那一路信号还需要设置极性，是上升沿还是下降沿捕获，一旦设置好触发输入的极性，另外一路硬件就会自动配置为相反的极性捕获，无需软件配置

# {1 q; q  q2 o) {4 g2 M4 L7 H* Y$ V一句话概括就是：选定输入通道，确定触发信号，然后设置触发信号的极性即可，因为是 PWM 输入的缘故，另一路信号则由硬件配置，无需软件配置
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- R. d5 V: p' P& r注：在上图中，两个ICx信号被映射至同一个TIx输入，这2个ICx信号为边沿有效，但是极性相反
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PWM输入模式时序图
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3 u9 t* O- j" A% J9 O# v测周期原理：
& X+ [0 w/ h) y% `" C1.PWM信号由TI1进入，配置TI1FP1为触发信号，上升沿捕获
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, G9 _# T3 k8 |' e! x2.当上升沿的时候IC1和IC2同时捕获，计数器CNT清零

' Y' I9 ~1 D9 U' P3 P3.到了下降沿的时候，IC2捕获，此时计数器CNT的值被锁存到捕获寄存器CCR2中

, }3 [5 s- B& M  I0 G( |4.到了下一个上升沿的时候，IC1捕获，计数器CNT的值被锁存到捕获寄存器CCR1中
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0 y/ j: O! Q4 |0 S0 N, m* g: J5.其中CCR2测量的是脉宽，CCR1测量的是周期。

% b( S& d" b- N. v3 I0 I3 v! r' |输入通道与捕获通道

! p+ j( t5 H( [输入通道：需要被测量的信号从定时器的外部引脚 TIMx_CH1/2/3/4 进入，通常叫 TI1/2/3/4，在后面的捕获讲解中对于要被测量的信号我们都以 TIx 为标准叫法
捕获通道：捕获通道就是图中的 IC1/2/3/4，每个捕获通道都有相对应的捕获寄存器 CCR1/2/3/4，当发生捕获的时候，计数器 CNT 的值就会被锁存到捕获寄存器中
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输入通道是用来输入信号的，捕获通道是用来捕获输入信号的通道，一个输入通道的信号可以同时输入给两个捕获通道。
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9 @1 L5 _% m: w6 B比如输入通道 TI1 的信号经过滤波边沿检测器之后的 TI1FP1 和 TI1FP2 可以进入到捕获通道IC1 和 IC2，其实这就是 PWM 输入捕获，只有一路输入信号（TI1）却占用了两个捕获通道（IC1 和 IC2）。当只需要测量输入信号的脉宽时候，用一个捕获通道即可。输入通道和捕获通道的映射关系具体由寄存器 CCMRx 的位 CCxS[1:0]配置
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6 C8 K# J' V% f! W9 E$ R小结：从软件上来说，用 PWM 输入模式测量脉宽和周期更容易，付出的代价是需要占用两个捕获寄存器
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8 \1 r. T, y. L0 b- y: g三、输出比较通道原理
输出比较功能框图

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=输出比较就是通过定时器的外部引脚对外输出控制信号，有冻结、将通道 X（x=1,2,3,4）设置为匹配时输出有效电平、将通道 X 设置为匹配时输出无效电平、翻转、强制变为无效电平、强制变为有效电平、 PWM1 和 PWM2 这八种模式
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- w5 h. u  u7 H, h) |7 i) u0 n; \模式：

1： （冻结模式）冻结模式。定时器作为普通定时器使用，不使用输出比较功能。
2/3：（比较输出模式1）匹配时输出有效/无效电平模式。如递增计数器，比较寄存器内部数值提前设定好，当计数器相等或者大于比较值时，匹配，产生/不产生有效信号输出。当计数器值小于比较值时，不产生/产生有效信号输出。
4： （比较输出模式2）电平翻转模式。当匹配时，引脚状态翻转。步进电机控制常用的模式。
5/6：（强制输出模式）强置为无效/有效电平模式。不管比较寄存器和计数器数值，强制设置比较寄存器的输出。
7/8：（PWM模式） PWM1和PWM2模式。

' B  y5 {# c% F3 S6 C; c) NPWM 输出模式
8 e# l, ^& R/ \7 ~4 X+ q3 p; `& YPWM（脉冲宽度调制）模式可以产生一个由TIMx_ARR寄存器确定频率（周期）、由TIMx_CCRx寄存器确定占空比的PWM信号
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PWM1 和PWM2 模式区别

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& s/ a$ e& w* k7 V' R3 \$ |以 PWM1 模式来讲解，以计数器 CNT 计数的方向不同还分为边沿对齐模式和中心对齐模式。 PWM 信号主要都是用来控制电机，一般的电机控制用的都是边沿对齐模式， FOC 电机一般用中心对齐模式
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PWM 边沿对齐模式
% A7 }0 t, W) A6 }, G8 `在递增计数模式下，计数器从 0 计数到自动重载值（ TIMx_ARR 寄存器的内容），然后重新从 0 开始计数并生成计数器上溢事件


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边沿对齐模式下，计数器 CNT 只工作在一种模式，递增或者递减模式。这里我们以CNT 工作在递增模式为例，在中， ARR=8， CCR=4， CNT 从 0 开始计数，当 CNT<CCR 的值 时 ， OCxREF 为 有 效的 高 电平 ，于 此同 时， 比 较中 断寄 存器 CCxIF 置 位 。 当CCR=<CNT<=ARR 时， OCxREF 为无效的低电平。然后 CNT 又从 0 开始计数并生成计数器上溢事件，以此循环往复

PWM 中心对齐模式
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) N# w% l/ E6 M( y第一阶段计数器 CNT 工作在递增模式下，从 0 开始计数，当 CNT<CCR 的值时， OCxREF 为有效的高电平，当CCR=<CNT<<ARR 时， OCxREF 为无效的低电平。第二阶段计数器 CNT 工作在递减模式,从 ARR 的值开始递减，当 CNT>CCR 时， OCxREF 为无效的低电平，当 CCR=>CNT>=1时， OCxREF 为有效的高电平
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! u( W$ {4 G1 {2 q& \# ^9 L在波形图上我们把波形分为两个阶段，第一个阶段是计数器 CNT 工作在递增模式的波形，这个阶段我们又分为①和②两个阶段，第二个阶段是计数器 CNT 工作在递减模式的波形，这个阶段我们又分为③和④两个阶段

中心对齐模式下的波形特征:①和③阶段的时间相等，②和④阶段的时间相等

; k" \6 ?0 l* O- t4 M中心对齐模式又分为中心对齐模式 1/2/3 三种，具体由寄存器 CR1 位 CMS[1:0]配置。具体的区别就是比较中断中断标志位 CCxIF 在何时置 1：中心模式 1 在 CNT 递减计数的时候置 1，中心对齐模式 2 在 CNT 递增计数时置 1，中心模式 3 在 CNT 递增和递减计数时都置 1

输出信号过程
. Z. e$ z) d+ b1 Y! E(1)产生参考电平，就是前面说的两种

(2)产生死区和最终的输出

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比如在控制电机正反转时：
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每个桥的上半桥臂和下半桥臂是是绝对不能同时导通的，但高速的PWM驱动信号在达到功率元件的控制极时，往往会由于各种各样的原因产生延迟的效果，造成某个半桥元件在应该关断时没有及时关断，造成功率元件烧毁
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死区就是在上半桥关断后，延迟一段时间再打开下半桥或在下半桥关断后，延迟一段时间再打开上半桥，从而避免功率元件烧毁。这段延迟时间就是死区。