STM32标准库定时器相关函数详解

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STM32定时器知识点及标准库使用指南

一、时钟使能函数

[1. 使能APB1总线定时器时钟（通用/基本定时器）](#1. 使能APB1总线定时器时钟（通用/基本定时器）)

[2. 使能APB2总线定时器时钟（高级定时器）](#2. 使能APB2总线定时器时钟（高级定时器）)

二、时基初始化函数

[1. 时基结构体初始化](#1. 时基结构体初始化)

三、PWM输出相关函数

[1. PWM模式初始化](#1. PWM模式初始化)

[2. 预装载寄存器控制](#2. 预装载寄存器控制)

[3. 自动重载寄存器预装载控制](#3. 自动重载寄存器预装载控制)

[4. 动态修改PWM占空比](#4. 动态修改PWM占空比)

四、输入捕获相关函数

[1. 输入捕获初始化](#1. 输入捕获初始化)

[2. 读取捕获值](#2. 读取捕获值)

五、中断控制函数

[1. 中断使能/禁用](#1. 中断使能/禁用)

[2. 中断标志位检查](#2. 中断标志位检查)

[3. 清除中断标志位](#3. 清除中断标志位)

六、计数器控制函数

[1. 定时器使能/禁用](#1. 定时器使能/禁用)

[2. 计数器值设置](#2. 计数器值设置)

[3. 计数器值读取](#3. 计数器值读取)

[4. 自动重载值设置](#4. 自动重载值设置)

七、高级定时器特殊函数

[1. 互补输出死区配置](#1. 互补输出死区配置)

[2. 主从模式配置](#2. 主从模式配置)

八、函数使用流程示例

九、总结summarize

STM32标准库（StdPeriph）为定时器操作提供了丰富的函数接口，涵盖时钟使能、初始化、配置、控制等各个环节。以下按功能分类介绍核心函数及其使用方法。

一、时钟使能函数

定时器的时钟由APB总线提供，使用前需先使能对应总线时钟。

1. 使能APB1总线定时器时钟（通用/基本定时器）

cpp 复制代码

void RCC_APB1PeriphClockCmd(uint32_t RCC_APB1Periph, FunctionalState NewState);

参数：

RCC_APB1Periph ：指定要使能的APB1外设，RCC_APB1Periph_TIM2，RCC_APB1Periph_TIM6 等。

NewState ：使能状态， ENABLE 或 DISABLE 。

使用场景：用于TIM2-TIM7等挂载在APB1总线上的定时器。

2. 使能APB2总线定时器时钟（高级定时器）

cpp 复制代码

void RCC_APB2PeriphClockCmd(uint32_t RCC_APB2Periph, FunctionalState NewState);

参数：

RCC_APB2Periph ：指定要使能的APB2外设，如 RCC_APB2Periph_TIM1， RCC_APB2Periph_TIM8 等。

NewState ：使能状态， ENABLE 或 DISABLE 。

使用场景：用于TIM1、TIM8等挂载在APB2总线上的高级定时器。

二、时基初始化函数

用于配置定时器的核心参数，如预分频器、自动重载值、计数模式等。

1. 时基结构体初始化

cpp 复制代码

void TIM_TimeBaseInit(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_TimeBaseInitTypeDef* TIM_TimeBaseInitStruct);

参数：

TIMx ：定时器实例，如 TIM2 、 TIM6 等。

TIM_TimeBaseInitStruct ：时基配置结构体，包含以下成员：

TIM_Prescaler ：预分频器值（0-65535），实际分频系数为 TIM_Prescaler + 1 。

TIM_CounterMode ：计数模式（ TIM_CounterMode_Up / Down / CenterAligned1/2/3 ）。

TIM_Period ：自动重载值（0-65535），决定计数周期。

TIM_ClockDivision ：时钟分割（通常设为0）。

TIM_RepetitionCounter ：重复计数器（仅高级定时器使用）。

使用场景：所有定时器使用前必须调用，配置核心计时参数。

三、PWM输出相关函数

用于配置和控制PWM输出功能。

1. PWM模式初始化

cpp 复制代码

void TIM_OCxInit(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_OCInitTypeDef* TIM_OCInitStruct);

参数：

TIMx ：定时器实例。

TIM_OCInitStruct ：PWM配置结构体，包含以下成员：

TIM_OCMode ：PWM模式（ TIM_OCMode_PWM1 / PWM2 ）。

TIM_OutputState ：输出使能（ TIM_OutputState_Enable / Disable ）。

TIM_OutputNState ：互补输出使能（仅高级定时器）。

TIM_Pulse ：比较值（决定占空比）。

TIM_OCPolarity ：输出极性（ TIM_OCPolarity_High / Low ）。

TIM_OCNPolarity ：互补输出极性（仅高级定时器）。

TIM_OCIdleState ：空闲状态输出（仅高级定时器）。

TIM_OCNIdleState ：互补输出空闲状态（仅高级定时器）。

使用场景：配置定时器的PWM输出通道（如 TIM_OC1Init 对应通道1）。

2. 预装载寄存器控制

cpp 复制代码

void TIM_OCxPreloadConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCPreload);

参数：

TIMx ：定时器实例。

TIM_OCPreload ：预装载使能（ TIM_OCPreload_Enable / Disable ）。

作用：使能PWM通道的预装载寄存器，确保占空比修改在更新事件时生效。

使用场景：PWM配置中，通常与 TIM_ARRPreloadConfig 配合使用。

3. 自动重载寄存器预装载控制

cpp 复制代码

void TIM_ARRPreloadConfig(TIM_TypeDef* TIMx, FunctionalState NewState);

参数：

TIMx ：定时器实例。

NewState ：使能状态（ ENABLE / DISABLE ）。

作用：使能自动重载寄存器的预装载，确保ARR修改在更新事件时生效。

使用场景：PWM或定时任务中，需要平滑更新周期时使用。

4. 动态修改PWM占空比

cpp 复制代码

void TIM_SetComparex(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t Compare);

参数：

TIMx ：定时器实例。

Compare ：新的比较值（0到ARR之间）。

作用：实时修改PWM通道的占空比（如 TIM_SetCompare1 对应通道1）。

使用场景：需要动态调整PWM占空比的场景（如电机调速、亮度调节）。

四、输入捕获相关函数

用于配置和读取输入捕获功能，测量外部信号的频率或脉宽。

1. 输入捕获初始化

cpp 复制代码

void TIM_ICInit(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_ICInitTypeDef* TIM_ICInitStruct);

参数：

TIMx ：定时器实例。

TIM_ICInitStruct ：输入捕获配置结构体，包含以下成员：

TIM_Channel ：捕获通道（ TIM_Channel_1 - 4 ）。

TIM_ICPolarity ：捕获触发极性（ TIM_ICPolarity_Rising / Falling / BothEdge ）。

TIM_ICSelection ：输入选择（ TIM_ICSelection_DirectTI / IndirectTI / TRC ）。

TIM_ICPrescaler ：捕获预分频（ TIM_ICPSC_DIV1 / 2 / 4 / 8 ）。

TIM_ICFilter ：输入滤波器（0-15，值越大滤波效果越强）。

使用场景：配置定时器为输入捕获模式，用于信号测量。

2. 读取捕获值

cpp 复制代码

uint16_t TIM_GetCapturex(TIM_TypeDef* TIMx);

参数： TIMx ：定时器实例。

返回值：捕获寄存器的值（16位）。

作用：读取指定通道的捕获值（如 TIM_GetCapture1 对应通道1）。

使用场景：输入捕获中断中读取捕获值，计算频率或脉宽。

五、中断控制函数

用于配置和管理定时器中断。

1. 中断使能/禁用

cpp 复制代码

void TIM_ITConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_IT, FunctionalState NewState);

参数：

TIMx ：定时器实例。

TIM_IT ：中断类型（如 TIM_IT_Update / CC1 / Trigger 等）。

NewState ：使能状态（ ENABLE / DISABLE ）。

作用：使能或禁用指定的定时器中断。

使用场景：需要定时器中断时调用（如定时任务、输入捕获触发）。

2. 中断标志位检查

cpp 复制代码

ITStatus TIM_GetITStatus(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_IT);

参数：

TIMx ：定时器实例。

TIM_IT ：中断类型。

返回值：中断标志位状态（ SET / RESET ）。

作用：检查指定中断是否触发。

使用场景：中断服务函数中判断中断来源。

3. 清除中断标志位

cpp 复制代码

void TIM_ClearITPendingBit(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_IT);

参数：

TIMx ：定时器实例。

TIM_IT ：中断类型。

作用：清除指定的中断标志位。

使用场景：中断服务函数末尾调用，避免重复触发中断。

六、计数器控制函数

用于直接操作定时器计数器。

1. 定时器使能/禁用

cpp 复制代码

void TIM_Cmd(TIM_TypeDef* TIMx, FunctionalState NewState);

参数：

TIMx ：定时器实例。

NewState ：使能状态（ ENABLE / DISABLE ）。

作用：启动或停止定时器计数。

使用场景：所有定时器配置完成后调用，启动计数。

2. 计数器值设置

cpp 复制代码

void TIM_SetCounter(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t Counter);

参数：

TIMx ：定时器实例。

Counter ：要设置的计数器值。

作用：手动设置计数器的当前值。

使用场景：需要从特定值开始计数时使用。

3. 计数器值读取

cpp 复制代码

uint16_t TIM_GetCounter(TIM_TypeDef* TIMx);

参数： TIMx ：定时器实例。

返回值：当前计数器值（16位）。

作用：读取计数器的实时值。

使用场景：需要获取当前计数值时使用（如计算时间差）。

4. 自动重载值设置

cpp 复制代码

void TIM_SetAutoreload(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t Autoreload);

参数：

TIMx ：定时器实例。

Autoreload ：新的自动重载值。

作用：动态修改自动重载值（需配合预装载使能）。

使用场景：需要动态调整定时周期时使用。

七、高级定时器特殊函数

高级定时器（TIM1/TIM8）特有的功能函数。

1. 互补输出死区配置

cpp 复制代码

void TIM_BDTRConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OSSRState, uint16_t TIM_OSSIState, 
                    uint16_t TIM_LOCKLevel, uint16_t TIM_DeadTime, 
                    uint16_t TIM_Break, uint16_t TIM_BreakPolarity, 
                    uint16_t TIM_AutomaticOutput);

参数：

TIMx ：高级定时器实例（ TIM1 / TIM8 ）。

TIM_DeadTime ：死区时间（0-255），单位与定时器时钟有关。

其他参数：刹车、锁定级别等配置。

作用：配置高级定时器的死区时间和刹车功能，用于电机控制等场景。

使用场景：需要互补PWM输出时调用（如三相电机驱动）。

2. 主从模式配置

cpp 复制代码

void TIM_MasterConfigSynchronization(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_MasterInitTypeDef* TIM_MasterInitStruct);

参数：

TIMx ：定时器实例。

TIM_MasterInitStruct ：主从模式配置结构体。

作用：配置定时器为主模式，向其他定时器输出触发信号。

使用场景：多定时器同步或级联时使用。

八、函数使用流程示例

以通用定时器PWM输出为例，完整流程如下：

cpp 复制代码

1.使能时钟 ：
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);  // 使能TIM3时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);  // 使能GPIOA时钟

2.配置GPIO ：
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;  // TIM3_CH1
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;  // 复用推挽输出
GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

3.初始化时基 ：
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStruct;
TIM_TimeBaseStructInit(&TIM_TimeBaseStruct);  // 复位结构体
TIM_TimeBaseStruct.TIM_Prescaler = 71;  // 72MHz / 72 = 1MHz
TIM_TimeBaseStruct.TIM_Period = 999;  // 1MHz / 1000 = 1kHz PWM
TIM_TimeBaseStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStruct);

4.配置PWM模式 ：
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCStruct;
TIM_OCStruct.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
TIM_OCStruct.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
TIM_OCStruct.TIM_Pulse = 500;  // 50%占空比
TIM_OCStruct.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
TIM_OC1Init(TIM3, &TIM_OCStruct);  // 配置通道1

TIM_OC1PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);  // 使能预装载
TIM_ARRPreloadConfig(TIM3, ENABLE);  // 使能自动重载预装载

5.启动定时器 ：
TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);  // 启动TIM3

6.动态调整占空比 ：
TIM_SetCompare1(TIM3, 750);  // 修改为75%占空比

九、总结summarize

STM32标准库定时器函数按功能分类清晰，使用时需遵循以下步骤：

使能对应总线时钟。

配置GPIO（如需输出/输入）。

初始化定时器时基参数。

配置具体功能（PWM/输入捕获等）。

使能中断（如需）。

启动定时器。

按需动态调整参数（如占空比、周期）。