STM32定时器之ARR,PSC俩兄弟

原创 云深之无迹 2023-08-16 08:43

从来没有一个外设能够这么骚~那说的就是定时器了,或者说没有了定时器的MCU就不完整。

只能说没有定时器的单片机不值得被爱

OKOK,不骚了,这篇文章就是回答几个在我研究过程中比较疑惑的问题。

所以是可以确定一点的就是,如果你想让你的定时器非常精确,那你一定要有一个很稳的时基,这里就是时钟树。

痛苦的回忆来了,具体要查你的定时器在哪里挂着

还想骂的一点是,不知道为什么定时器还排起了辈分按说是从简单到难,但是ARM构架似乎是一把梭哈。

事实上大多数文章都是拿这个图说事情的,我也不能免俗

这个可编程定时器的主要部分是一个带有自动重装载的16位累加计数器,计数器的时钟通过一个预分频器得到。 

软件可以读写计数器、自动重装载寄存器和预分频寄存器,即使计数器运行时也可以操作。 这个的优点就是可以在运行时改变定时器的计数功能。

时基单元包含: 

这三个寄存器之间的关系正是本文要说明的


写32的对这个不陌生吧?


那你一定知道,这个就叫定时器的溢出时间


定时器溢出是指定时器在计数过程中由于计数器位数有限,导致计数值从最大值溢出到0的情况。这一般会触发定时器溢出中断,用于周期性任务调度。

定时器溢出的工作原理是:

  1. 定时器包含一个计数器寄存器,例如16位,则可以计数0-65535。

  2. 定时器以某个时钟频率进行计数累加。

  3. 当计数值增大到计数器的最大值65535时,在下一个时钟沿到来时,计数器会重新循环回0。

  4. 这就是溢出情况,在硬件上会触发溢出标志位。

  5. 如果溢出中断被使能,则会触发中断服务程序。

  6. 这样每当定时器计数一次0-65535的周期,就会触发一次溢出中断。

  7. 通过设置定时器的预分频和定时周期,可以确定溢出中断的周期。

  8. 在中断服务程序中可以进行需要周期执行的任务,例如定时发送、系统节拍等。

OK,溢出时间就是一个计数值(其实是一种标志),和你的手表上面的秒针一样。假如你还是看不懂,那你看我以前写的文章吧。


关于单片机定时器的个人看法

51单片机定时器详细全解.上

51单片机定时器详细全解.下

ESP8266定时器.上

51单片计4种定时器应用场景详解


现在继续说,上面的Tout是两个寄存器的值控制的,直观的来说,我们就关心比值而已,但是具体他们两个怎么给,是没有文章给的,那鄙人就斗胆给出看法。



STM32定时器中的ARR和PSC寄存器分别用于设置定时器的自动重装载值和预分频系数,它们共同决定了定时器的溢出时间。

  1. ARR寄存器:自动重装载寄存器,包含一个32位的值,用于设置定时器从0开始计数到ARR值后再清零的循环周期。这个周期时间就是定时器的溢出时间。

  2. PSC寄存器:预分频寄存器,包含一个16位的值,可以对定时器的时钟进行预分频,即将外部时钟频率分频后用于定时器计数。

  3. 溢出时间计算:

周期时间 = (PSC+1) * (ARR+1) / 时钟频率

  1. 举例: 时钟频率=1MHz

如果PSC=9,ARR=999

则周期时间 = (10*1000)/1MHz = 10ms

  1. 通过调整PSC和ARR的值,可以获得需要的溢出周期时间。

所以简单来说,PSC控制分频比例,ARR控制计数最大值,两者结合产生定时器的溢出周期及中断间隔时间。


好像也和其它的文章没有不一样,那假如这样呢?


对于STM32定时器的ARR和PSC寄存器在设置定时周期时间时,通常的考虑是:

优先设置PSC进行分频,将时钟频率降低到某个合适的范围。
然后设置ARR的值来获得想要的定时周期。
这样的主要考虑有:
PSC决定了计数器计数的速度,ARR则决定了计数的最大值。

在主链路上面

如果不设置PSC,在高频时钟下ARR的计数速度会非常快,难以达到较长定时周期。
分频比PSC设置合理,可以让计数速度在一个易控制的范围内。
一般将PSC设置为能让计数周期在1ms到几十ms的范围内。

而后通过ARR的值刚好可以让计数刚好溢出,得到想要的定时。

所以通常情况下,会首先考虑PSC的分频比,然后再设置ARR计数周期的值,PSC对定时周期影响较大。

如果时钟源较低频,可直接设置较大的ARR值,不必过多分频。

那简单的设计一个东西先,

对于使用STM32定时器进行精确计时和定时操作,一个通用的设计思路是:

  1. 选择一个定时器,例如TIM2。

  2. 配置定时器的时钟源,预分频值PSC和自动重装载ARR,以生成想要的定时周期,例如设置为1ms。

  3. 配置定时器工作在计数模式,从0开始向上计数,到ARR值产生更新中断或溢出中断。

  4. 在中断服务函数中,检查当前的计数值,根据所设定的定时需求执行操作:


  1. 通过不断比较当前计数值,当计数到设定定时周期时,执行所需的处理操作。

  2. 定时精度取决于定时器时钟源频率,可以通过配置更高频率时钟来获得更高精度。


再给出寄存器的一些干预场景

  1. 生成定时中断

  • ARR设置中断周期,例如设置为1000,则每1000计数周期会触发一次更新中断。

  • PSC设置时钟分频系数,例如分频比为7200,时钟频率72MHz。则中断周期为1000 * 7200 / 72000000 = 0.1s。

  1. 输入捕获

  • 当外部信号被捕获时,会写入定时器的捕获寄存器中。

  • 可以设置两个通道捕获,通过读取两个寄存器的值计算出信号的周期、频率、占空比等。

  1. 输出比较输出PWM

  • ARR设置PWM的周期,PSC设置分频系数。

  • 通过输出比较寄存器可改变PWM的占空比。

  1. 编码器模式

  • 使用两个定时器设置为编码器模式,可读取编码器的计数值。

  • 其中PSC可设置编码计数的分频系数。

  1. 设定软件定时器

  • 在中断或程序中,每次读取定时器计数值,与上次值作差计算时间差。

  • PSC和ARR设定计数范围。


让我来一个漂亮的收尾,ARR和PSC这两个寄存器主要影响定时器的以下两个方面:

  1. 影响定时器的计数范围

  • ARR determines定时器计数器计数的最大值。ARR为16位,则计数范围为0-65535。

  • PSC为定时器输入时钟设置预分频系数,将输入时钟分频后作为计数时钟。

  • PSC越大,实际计数速度越慢,计数范围相应变大。

  1. 影响定时器的溢出周期

  • 定时器以分频后的时钟计数,当计数值增大到ARR的值时,会触发溢出。

  • 溢出周期= (PSC+1) * (ARR+1) / 时钟频率

  • 所以改变PSC和ARR可以改变溢出周期,从而改变中断周期。

总结一下:

  • ARR直接决定计数器的计数范围

  • PSC决定计数器计数的速度

  • 两者一同决定定时器的溢出周期时间



评论
  • 最近几年,新能源汽车愈发受到消费者的青睐,其销量也是一路走高。据中汽协公布的数据显示,2024年10月,新能源汽车产销分别完成146.3万辆和143万辆,同比分别增长48%和49.6%。而结合各家新能源车企所公布的销量数据来看,比亚迪再度夺得了销冠宝座,其10月新能源汽车销量达到了502657辆,同比增长66.53%。众所周知,比亚迪是新能源汽车领域的重要参与者,其一举一动向来为外界所关注。日前,比亚迪汽车旗下品牌方程豹汽车推出了新车方程豹豹8,该款车型一上市就迅速吸引了消费者的目光,成为SUV
    刘旷 2024-12-02 09:32 58浏览
  • 光伏逆变器是一种高效的能量转换设备,它能够将光伏太阳能板(PV)产生的不稳定的直流电压转换成与市电频率同步的交流电。这种转换后的电能不仅可以回馈至商用输电网络,还能供独立电网系统使用。光伏逆变器在商业光伏储能电站和家庭独立储能系统等应用领域中得到了广泛的应用。光耦合器,以其高速信号传输、出色的共模抑制比以及单向信号传输和光电隔离的特性,在光伏逆变器中扮演着至关重要的角色。它确保了系统的安全隔离、干扰的有效隔离以及通信信号的精准传输。光耦合器的使用不仅提高了系统的稳定性和安全性,而且由于其低功耗的
    晶台光耦 2024-12-02 10:40 53浏览
  • 光耦合器作为关键技术组件,在确保安全性、可靠性和效率方面发挥着不可或缺的作用。无论是混合动力和电动汽车(HEV),还是军事和航空航天系统,它们都以卓越的性能支持高要求的应用环境,成为现代复杂系统中的隐形功臣。在迈向更环保技术和先进系统的过程中,光耦合器的重要性愈加凸显。1.混合动力和电动汽车中的光耦合器电池管理:保护动力源在电动汽车中,电池管理系统(BMS)是最佳充电、放电和性能监控背后的大脑。光耦合器在这里充当守门人,将高压电池组与敏感的低压电路隔离开来。这不仅可以防止潜在的损坏,还可以提高乘
    腾恩科技-彭工 2024-11-29 16:12 117浏览
  • 艾迈斯欧司朗全新“样片申请”小程序,逾160种LED、传感器、多芯片组合等产品样片一触即达。轻松3步完成申请,境内免费包邮到家!本期热荐性能显著提升的OSLON® Optimal,GF CSSRML.24ams OSRAM 基于最新芯片技术推出全新LED产品OSLON® Optimal系列,实现了显著的性能升级。该系列提供五种不同颜色的光源选项,包括Hyper Red(660 nm,PDN)、Red(640 nm)、Deep Blue(450 nm,PDN)、Far Red(730 nm)及Ho
    艾迈斯欧司朗 2024-11-29 16:55 152浏览
  • 学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习笔记&记录学习习笔记&记学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&
    youyeye 2024-11-30 14:30 61浏览
  • RDDI-DAP错误通常与调试接口相关,特别是在使用CMSIS-DAP协议进行嵌入式系统开发时。以下是一些可能的原因和解决方法: 1. 硬件连接问题:     检查调试器(如ST-Link)与目标板之间的连接是否牢固。     确保所有必要的引脚都已正确连接,没有松动或短路。 2. 电源问题:     确保目标板和调试器都有足够的电源供应。     检查电源电压是否符合目标板的规格要求。 3. 固件问题: &n
    丙丁先生 2024-12-01 17:37 57浏览
  • 《高速PCB设计经验规则应用实践》+PCB绘制学习与验证读书首先看目录,我感兴趣的是这一节;作者在书中列举了一条经典规则,然后进行详细分析,通过公式推导图表列举说明了传统的这一规则是受到电容加工特点影响的,在使用了MLCC陶瓷电容后这一条规则已经不再实用了。图书还列举了高速PCB设计需要的专业工具和仿真软件,当然由于篇幅所限,只是介绍了一点点设计步骤;我最感兴趣的部分还是元件布局的经验规则,在这里列举如下:在这里,演示一下,我根据书本知识进行电机驱动的布局:这也算知行合一吧。对于布局书中有一句:
    wuyu2009 2024-11-30 20:30 82浏览
  • 国产光耦合器因其在电子系统中的重要作用而受到认可,可提供可靠的电气隔离并保护敏感电路免受高压干扰。然而,随着行业向5G和高频数据传输等高速应用迈进,对其性能和寿命的担忧已成为焦点。本文深入探讨了国产光耦合器在高频环境中面临的挑战,并探索了克服这些限制的创新方法。高频性能:一个持续关注的问题信号传输中的挑战国产光耦合器传统上利用LED和光电晶体管进行信号隔离。虽然这些组件对于标准应用有效,但在高频下面临挑战。随着工作频率的增加,信号延迟和数据保真度降低很常见,限制了它们在电信和高速计算等领域的有效
    腾恩科技-彭工 2024-11-29 16:11 105浏览
  • 在电子技术快速发展的今天,KLV15002光耦固态继电器以高性能和强可靠性完美解决行业需求。该光继电器旨在提供无与伦比的电气隔离和无缝切换,是现代系统的终极选择。无论是在电信、工业自动化还是测试环境中,KLV15002光耦合器固态继电器都完美融合了效率和耐用性,可满足当今苛刻的应用需求。为什么选择KLV15002光耦合器固态继电器?不妥协的电压隔离从本质上讲,KLV15002优先考虑安全性。输入到输出隔离达到3750Vrms(后缀为V的型号为5000Vrms),确保即使在高压情况下,敏感的低功耗
    克里雅半导体科技 2024-11-29 16:15 119浏览
  • 戴上XR眼镜去“追龙”是种什么体验?2024年11月30日,由上海自然博物馆(上海科技馆分馆)与三湘印象联合出品、三湘印象旗下观印象艺术发展有限公司(下简称“观印象”)承制的《又见恐龙》XR嘉年华在上海自然博物馆重磅开幕。该体验项目将于12月1日正式对公众开放,持续至2025年3月30日。双向奔赴,恐龙IP撞上元宇宙不久前,上海市经济和信息化委员会等部门联合印发了《上海市超高清视听产业发展行动方案》,特别提到“支持博物馆、主题乐园等场所推动超高清视听技术应用,丰富线下文旅消费体验”。作为上海自然
    电子与消费 2024-11-30 22:03 68浏览
  • 国产光耦合器正以其创新性和多样性引领行业发展。凭借强大的研发能力,国内制造商推出了适应汽车、电信等领域独特需求的专业化光耦合器,为各行业的技术进步提供了重要支持。本文将重点探讨国产光耦合器的技术创新与产品多样性,以及它们在推动产业升级中的重要作用。国产光耦合器创新的作用满足现代需求的创新模式新设计正在满足不断变化的市场需求。例如,高速光耦合器满足了电信和数据处理系统中快速信号传输的需求。同时,栅极驱动光耦合器支持电动汽车(EV)和工业电机驱动器等大功率应用中的精确高效控制。先进材料和设计将碳化硅
    克里雅半导体科技 2024-11-29 16:18 157浏览
我要评论
1
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦