2018年06月26日 | STM32普通定时器(TIM2-7)的时钟源疑问

【问题】

STM32F103的APB1最大总线时钟是AHB总线时钟的1/2，最大为36MHz，在用ST的库函数(v2.0)的时候，TIM2（普通定时器）的时钟频率为72MHz，不知道原因何在？

【问题分析】

STM32中有多达8个定时器，其中TIM1和TIM8是能够产生三对PWM互补输出的高级定时器，常用于三相电机的驱动，它们的时钟由APB2的输出产生。其它6个为普通定时器，时钟由APB1的输出产生。

下图是STM32参考手册上时钟分配图中，有关定时器时钟部分的截图：

从图中可以看出，定时器的时钟不是直接来自APB1或APB2，而是来自于输入为APB1或APB2的一个倍频器，图中的蓝色部分。

下面以定时器2~7的时钟说明这个倍频器的作用：当APB1的预分频系数为1时，这个倍频器不起作用，定时器的时钟频率等于APB1的频率；当APB1的预分频系数为其它数值(即预分频系数为2、4、8或16)时，这个倍频器起作用，定时器的时钟频率等于APB1的频率两倍。

假定AHB=36MHz，因为APB1允许的最大频率为36MHz，所以APB1的预分频系数可以取任意数值；当预分频系数=1时，APB1=36MHz，TIM2~7的时钟频率=36MHz(倍频器不起作用)；当预分频系数=2时，APB1=18MHz，在倍频器的作用下，TIM2~7的时钟频率=36MHz。

有人会问，既然需要TIM2~7的时钟频率=36MHz，为什么不直接取APB1的预分频系数=1？答案是：APB1不但要为TIM2~7提供时钟，而且还要为其它外设提供时钟；设置这个倍频器可以在保证其它外设使用较低时钟频率时，TIM2~7仍能得到较高的时钟频率。

再举个例子：当AHB=72MHz时，APB1的预分频系数必须大于2，因为APB1的最大频率只能为36MHz。如果APB1的预分频系数=2，则因为这个倍频器，TIM2~7仍然能够得到72MHz的时钟频率。能够使用更高的时钟频率，无疑提高了定时器的分辨率，这也正是设计这个倍频器的初衷。

示例：

/*   

  sysclock/(TIM_Prescaler+1) = 72MHz/36000 = 2000Hz   

  1/2000Hz = 0.5ms    

  0.5ms * 100 = 50ms   

*/      

    TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;      

//  TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure ;      

    TIM_DeInit( TIM2);//复位TIM2定时器      

  /* TIM2 configuration */      

    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 100; //50ms定时时间,单位ms           

    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 35999;//频率2kHz          

    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; // 时钟分割        

    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //计数方向向上计数      

    TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);      

  /* Clear TIM2 update pending flag[清除TIM2溢出中断标志] */      

    TIM_ClearFlag(TIM2, TIM_FLAG_Update);      

  /* Enable TIM2 Update interrupt [TIM2溢出中断允许]*/      

    TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_Update, ENABLE);       

//关闭定时器2,通过串口接收事件启动该定时器      

    TIM_Cmd(TIM2, DISABLE);  

/******************************************************************/  

void TIM_Configuration(void)  

{  

    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_BaseInitStructure;    

    TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;    

//TIM1 使用内部时钟    

//TIM_InternalClockConfig(TIM1);    

//TIM1基本设置    

//设置预分频器分频系数71，即APB2=72M, TIM1_CLK=72/72=1MHz    

//TIM_Period（TIM1_ARR）=1000，计数器向上计数到1000后产生更新事件，计数值归零    

//向上计数模式    

//TIM_RepetitionCounter(TIM1_RCR)=0，每次向上溢出都产生更新事件    

    TIM_BaseInitStructure.TIM_Period = 1000;    

    TIM_BaseInitStructure.TIM_Prescaler = 71;    

    TIM_BaseInitStructure.TIM_ClockDivision = 0;    

    TIM_BaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;    

    TIM_BaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;    

    TIM_TimeBaseInit(TIM1, &TIM_BaseInitStructure);    

//清中断，以免一启用中断后立即产生中断    

    TIM_ClearFlag(TIM1, TIM_FLAG_Update);    

//使能TIM1中断源    

    TIM_ITConfig(TIM1, TIM_IT_Update, ENABLE);    

//TIM1总开关：开启    

    TIM_Cmd(TIM1, ENABLE);   

}