Embedded System

STM32 Timer / Counter 介紹

簡介

Timer 和 Counter 的差別是 Timer 是定期的數數

Timing functions

  • 定期對 CPU 發送 interrupt
  • 產生準確時間的 delay
  • 產生 pulses 或 periodic waveforms
    • PWM
  • 量測 duration

STM32 Timer / Counter

從 Basic 到 Advanced，追加更多功能

  • Basic TImer (Simple Timer)

    • 16 bit auto-reload register
    • programmable pre-scaler
    • 可以 output 到 DAC
    • update event
      • CNT=ARR(up-count)
      • CNT=0 (down-count)
      • reset CNT to 0 or ARR
      • set UIF flag in status register
    • update event interrupt
      • 如果 enabled (UIE=1)
      • UIF 被設置的時候發送訊號

    • $T_{EVENT}=Prescale \times Count \times T_{CK \_ INT} \\ =(PSC+1)\times(ARR+1)\times T_{CK \_ INT}$

      • $T_{EVENT}$ 是兩次事件發生的間隔時間
      • PSC 是設定 (數值 - 1)，所以 Prescale 是 1 的話，要設 0

    • Control register

      • CEN
        • 是否啟用 counter
      • UDIS
        • 是否啟用 update event
      • URS
        • 設定產生 update event 的 source
      • OPM
        • 是否只算一次 counter 就停
      • ARPE
        • 關於中途改 ARR 的 reload 設定
      • UIF
        • interrupt

  • General Purpose Timer

    • 16-bit or 32-bit auto-reload register
    • use for a variety of puposes

      • measuring lengths of input signals (Input Capture)

        • Input Capture
          • 測量 pulse width (高電位的時間) 或 period (一個週長)

      • generating output waveforms (Output Compare and PWM Generation)

        • one pulse mode output
    • Up to 4 independent channel
    • Interrupt / DMA generation
      • event
        • counter overflow / underflow
        • counter initialization
        • trigger event
        • input capture
        • output compare

  • Advanced Control Timer

    • 16-bit auto-reload register

  • 特殊 timer

    • low power timer
      • 可以用在比如睡眠狀態

補充

  • 24 bits system timer (SysTick)
  • reload
    • 在 overflow 時回到 register 設定的數值

STM32 Timer 差異

  • 可以去 Datasheet 找每個 Timer 的功能

  • Counter resolution

    • 16/32 bit
    • 決定能從 0 數到多少個

  • Counter Type

    • 決定能往上數或往下數或都可以

  • Prescaler factor

    • 可以把進來的數字先除以某個數，減緩速度

  • DMA request generation

    • 能否用 DMA access 記憶體

  • Capture / Compare channels

    • 一個 Timer 可能可以發多個訊號出去，並且經過多個 Compare register，比對不同 event
    • functions
      • Compare
        • 和比對 register，比到了就送 event
      • Capture
        • 紀錄下 channel 的值

  • Complementary output

    • 有些馬達控制需要反向波，就要這個

  • Max interface clock (MHz) and Max timer clock (MHz)

    • 進去和出來的速度

System Clock - Clock tree

  • Timer 源頭就是 clock

  • 有四種來源幫忙驅動 system clock (SYSCLK)

    • HSI16 (high speed internal)
      • 16 MHz RC oscillator clock
    • MSI (multispeed internal)
      • RC oscillator clock
    • HSE (high speed external)
      • oscillator clock, from 4 to 48 MHz
    • PLL clock

  • SYSCLK 往下接到 AHB，再接到 APB1、APB2

Flash Read Access Latency

  • 調整 clock 也要調整這部分

Register

  • TIMx_CR1
    • control register
  • TIMx_PSC
    • 設定 prescale
  • TIMx_ARR
    • auto-reload register