【STM32H7教程】第32章 STM32H7的TIM定时器基础知识和HAL库API

Simon223

发布于 2019-07-27 18:16:45

2.9K0

发布于 2019-07-27 18:16:45

文章被收录于专栏：安富莱嵌入式技术分享安富莱嵌入式技术分享安富莱嵌入式技术分享

第32章 STM32H7的TIM定时器基础知识和HAL库API

本章节为大家讲解TIM1 – TIM17（STM32H7没有TIM9，TIM10和TIM11）共计14个定时器的基础知识和对应的HAL库API。

32.1 初学者重要提示

32.2 定时器基础知识

32.3 定时器的HAL库用户

32.4 源文件stm32h7xx_hal_tim.c

32.5 总结

32.1 初学者重要提示

学习定时器外设推荐从硬件框图开始了解基本的功能特性，然后逐步深入了解各种特性，这种方式方便记忆和以后查阅。
STM32H7的定时器输出100MHz方波是完全没问题。http://forum.armfly.com/forum.php?mod=viewthread&tid=86434 。
STM32H7定时器进出中断的速度能跑到12.5MHz，所有程序在TCM和Flash运行没差别。http://forum.armfly.com/forum.php?mod=viewthread&tid=90836 。
STM32H7的定时器输入捕获可以实现12MHz方波的双边沿捕获，单边沿可以做到24MHz。http://forum.armfly.com/forum.php?mod=viewthread&tid=91283。
特别注意STM32H7的TIM1,8,15,16,17才有RCR重复计数器，其它都没用的。
STM32H7的单个定时器中不同通道可以配置不同频率PWM。http://forum.armfly.com/forum.php?mod=viewthread&tid=89008 。
STM32H7的TIM1-TIM17中断入口函数名使用时要注意，别搞错了：

TIM1_BRK_IRQHandler             
TIM1_UP_IRQHandler              
TIM1_TRG_COM_IRQHandler        
TIM1_CC_IRQHandler                                                    
TIM2_IRQHandler                                           
TIM3_IRQHandler                                                 
TIM4_IRQHandler                 
TIM5_IRQHandler            
TIM6_DAC_IRQHandler           <------------------要注意            
TIM7_IRQHandler 
TIM8_BRK_TIM12_IRQHandler      <------------------要注意，定时器12也是用的这个
TIM8_UP_TIM13_IRQHandler       <------------------要注意，定时器13也是用的这个
TIM8_TRG_COM_TIM14_IRQHandler  <------------------要注意，定时器14也是用的这个
TIM8_CC_IRQHandler          
TIM15_IRQHandler 
TIM16_IRQHandler 
TIM17_IRQHandler

32.2 定时器基础知识

注，不同定时支持的功能略有区别，基础定时器功能较少，TIM1和TIM8高级定时器功能多些。

TIM2和TIM5是32位定时器，其它定时器都是16位定时器。16位和32位的区别是CNT计数器范围不同，32位的范围是0 到2^32 – 1，而16位的是0到65535；它们支持的分频是范围是一样的，都是1到65535。
计数器支持递增、递减和递增/递减二合一。
多个独立通道，可用于：

– 输入捕获。

– 输出比较。

– PWM 生成（边沿和中心对齐模式）。

– 单脉冲模式输出。

带死区插入，断路功能和PWM互补输出，效果可看此贴：http://forum.armfly.com/forum.php?mod=viewthread&tid=88997 。
发生如下事件时生成中断/DMA 请求：

– 更新：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

– 输出比较

支持增量式编码器和霍尔传感器。

32.2.1 定时器TIM1-TIM17的区别

STM32H7支持的定时器有点多，要简单的区分下。STM32H7支持TIM1-TIM8，TIM12-TIM17共14个定时器，而中间的TIM9，TIM10，TIM11是不存在的，这点要注意。

粗略的比较如下：

通过上面的表格，至少要了解到以下两点：

STM32H7的定时器主要分为高级定时器，通用定时器，基础定时器和低功耗定时器。
TIM2和TIM5是32位定时器，其它都是16位定时器。

32.2.2 定时器的硬件框图

认识一个外设，最好的方式就是看他的框图，方便我们快速的了解定时器的基本功能，然后再看手册了解细节。

下面我们直接看最复杂的高级定时器TIM1&TIM8框图：

通过这个框图，我们可以得到如下信息：

TIMx_ETR接口

外部触发输入接口。ETR支持多种输入源：输入引脚（默认配置）、比较器输出和模拟看门狗。

截图左侧的TIMx_CH1，TIMx_CH2，TIMx_CH3和TIMx_CH4接口

这四个通道主要用于输入捕获，可以计算波形频率和脉宽。

TIMx_BKIN和TIMx_BKIN2接口

断路功能，主要用于保护由 TIM1 和 TIM8 定时器产生的 PWM 信号所驱动的功率开关

TRGO内部输出通道

主要用于定时器级联，ADC和DAC的定时器触发。

6组输出比较单元OC1到OC6

OC1到OC4有对应的输出引脚，而OC5和OC6没有对应的输出引脚，主要用于内部控制。

截图右侧的输出比较通道TIMx_CH1，TIMx_CH1N，TIMx_CH2，TIMx_CH2N，TIMx_CH3，TIMx_CH3N和TIMx_CH4

主要用于PWM输出，注意CH1到CH3有互补输出，而CH4没有互补输出。

其它框图里面未展示出来功能

定时器TIM1&TIM8还支持的其它功能在用到的时候再做说明。

32.2.3 定时器的时基单元

定时器要工作就需要一个基本时基单元，而基本的时基单元是由下面几个寄存器组成的：

预分频器寄存器 (TIMx_PSC)

用于设置定时器的分频，比如定时器的主频是200MHz，通过此寄存器可以将其设置为100MHz，50MHz，25MHz等分频值。

注：预分频器有个缓冲功能，可以让用户实时更改，新的预分频值将在下一个更新事件发生时被采用（以递增计数模式为例，就是CNT计数值达到ARR自动重装寄存器的数值时会产生更新事件）。

计数器寄存器 (TIMx_CNT)

计数器是最基本的计数单元，计数值是建立在分频的基础上面，比如通过TIMx_PSC设置分频后的频率为100MHz，那么计数寄存器计一次数就是10ns。

自动重载寄存器 (TIMx_ARR)

自动重装寄存器是CNT计数寄存器能达到的最大计数值，以递增计数模式为例，就是CNT计数器达到ARR寄存器数值时，重新从0开始计数。

注，自动重载寄存器是预装载的。对自动重载寄存器执行写入或读取操作时会访问预装载寄存器。预装载寄存器的内容既可以立即传送到影子寄存器（让设置立即起到效果的寄存器），也可以在每次发生更新事件时传送到影子寄存器。简单的说就是让ARR寄存器的数值立即更新还是更新事件发送的时候更新。

重复计数器寄存器 (TIMx_RCR)

以递增计数模式为例，当CNT计数器数值达到ARR自动重载数值时，重复计数器的数值加1，重复次数达到TIMx_RCR+ 1后就，将生成更新事件。

注，只有TIM1，TIM8，TIM15，TIM16，TIM17有此寄存器。

比如我们要配置定时器实现周期性的中断，主要使用这几个寄存器即可。

32.2.4 定时器输出比较（PWM）

使用定时器时基单元的那几个寄存器仅仅能设置周期，还不能设置占空比。针对这个问题，还需要比较捕获寄存CCR的参与，这样就可以设置占空比了。

为了方便大家理解，以PWM 边沿对齐模式，递增计数配置为例：

当计数器TIMx_CNT < 比较捕获寄存器TIMx_CCRx期间，PWM参考信号OCxREF输出高电平。
当计数器TIMx_CNT >= 比较捕获寄存器TIMx_CCRx期间， PWM参考信号OCxREF输出低电平。
当比较捕获寄存器TIMx_CCRx > 自动重载寄存器TIMx_ARR，OCxREF保持为1。
当比较捕获寄存器TIMx_CCRx = 0，则OCxRef保持为0。

下面是TIMx_ARR=8的波形效果：

32.2.5 定时器输入捕获

与PWM一样，使用定时器实现输入捕获，仅靠时基单元的那几个寄存器是不行的，我们需要一个寄存器来记录发生捕获时的具体时间，这个寄存器依然由比较捕获寄存器TIMx_CCRx来实现。

比如我们要测量一路方波的周期：

配置定时器为输入捕获模式，上升沿触发，设置分频，自动重装等寄存器，比如设置的CNT计数器计数1次是1微秒。
当有上升沿触发的时候，TIMx_CCRx寄存器就会自动记录当前的CNT数值，然后用户就可以通过CC中断，在中断复位程序里面保存当前的TIMx_CCRx寄存器数值。等下次再检测到上升沿触发，两次时间求差就可以得到方波的周期。

不过这里要特别注意一点，如果CNT发生溢出（比如16位定时器，计数到65535就溢出了）就需要特别处理下，将CNT计数溢出考虑进来。

32.3 定时器的HAL库用法

定时器的HAL库用法其实就是几个结构体变量成员的配置和使用，然后配置GPIO、时钟，并根据需要配置NVIC、中断和DMA。下面我们逐一展开为大家做个说明。

32.3.1 定时器寄存器结构体TIM_TypeDef

定时器相关的寄存器是通过HAL库中的结构体TIM_TypeDef定义的，在stm32h743xx.h中可以找到这个类型定义：

typedef struct
{
  __IO uint16_t CR1;         /*!< TIM control register 1,                   Address offset: 0x00 */
  uint16_t      RESERVED0;   /*!< Reserved, 0x02                                                 */
  __IO uint32_t CR2;         /*!< TIM control register 2,                   Address offset: 0x04 */
  __IO uint32_t SMCR;        /*!< TIM slave mode control register,          Address offset: 0x08 */
  __IO uint32_t DIER;        /*!< TIM DMA/interrupt enable register,        Address offset: 0x0C */
  __IO uint32_t SR;          /*!< TIM status register,                      Address offset: 0x10 */
  __IO uint32_t EGR;         /*!< TIM event generation register,            Address offset: 0x14 */
  __IO uint32_t CCMR1;       /*!< TIM capture/compare mode register 1,      Address offset: 0x18 */
  __IO uint32_t CCMR2;       /*!< TIM capture/compare mode register 2,      Address offset: 0x1C */
  __IO uint32_t CCER;        /*!< TIM capture/compare enable register,      Address offset: 0x20 */
  __IO uint32_t CNT;         /*!< TIM counter register,                     Address offset: 0x24 */
  __IO uint16_t PSC;         /*!< TIM prescaler,                            Address offset: 0x28 */
  uint16_t      RESERVED9;   /*!< Reserved, 0x2A                                                 */
  __IO uint32_t ARR;         /*!< TIM auto-reload register,                 Address offset: 0x2C */
  __IO uint16_t RCR;         /*!< TIM repetition counter register,          Address offset: 0x30 */
  uint16_t      RESERVED10;  /*!< Reserved, 0x32                                                 */
  __IO uint32_t CCR1;        /*!< TIM capture/compare register 1,           Address offset: 0x34 */
  __IO uint32_t CCR2;        /*!< TIM capture/compare register 2,           Address offset: 0x38 */
  __IO uint32_t CCR3;        /*!< TIM capture/compare register 3,           Address offset: 0x3C */
  __IO uint32_t CCR4;        /*!< TIM capture/compare register 4,           Address offset: 0x40 */
  __IO uint32_t BDTR;        /*!< TIM break and dead-time register,         Address offset: 0x44 */
  __IO uint16_t DCR;         /*!< TIM DMA control register,                 Address offset: 0x48 */
  uint16_t      RESERVED12;  /*!< Reserved, 0x4A                                                 */
  __IO uint16_t DMAR;        /*!< TIM DMA address for full transfer,        Address offset: 0x4C */
  uint16_t      RESERVED13;  /*!< Reserved, 0x4E                                                 */
  uint16_t      RESERVED14;  /*!< Reserved, 0x50                                                 */
  __IO uint32_t CCMR3;       /*!< TIM capture/compare mode register 3,      Address offset: 0x54 */
  __IO uint32_t CCR5;        /*!< TIM capture/compare register5,            Address offset: 0x58 */
  __IO uint32_t CCR6;        /*!< TIM capture/compare register6,            Address offset: 0x5C */
  __IO uint32_t AF1;         /*!< TIM alternate function option register 1, Address offset: 0x60 */
  __IO uint32_t AF2;         /*!< TIM alternate function option register 2, Address offset: 0x64 */
  __IO uint32_t TISEL;       /*!< TIM Input Selection register,             Address offset: 0x68 */
} TIM_TypeDef;

这个结构体的成员名称和排列次序和CPU的定时器寄存器是一一对应的。

__IO表示volatile, 这是标准C语言中的一个修饰字，表示这个变量是非易失性的，编译器不要将其优化掉。core_m7.h 文件定义了这个宏：

#define     __O     volatile             /*!< Defines 'write only' permissions */
#define     __IO    volatile             /*!< Defines 'read / write' permissions */

下面我们看下定时器的定义，在stm32h743xx.h文件。

#define PERIPH_BASE         ((uint32_t)0x40000000)
#define D2_APB1PERIPH_BASE   PERIPH_BASE
#define D2_APB2PERIPH_BASE   (PERIPH_BASE + 0x00010000)

/*!< D2_APB1PERIPH 外设 */
#define TIM2_BASE             (D2_APB1PERIPH_BASE + 0x0000) <----- 展开这个宏，(TIM_TypeDef *) 0x40000000
#define TIM3_BASE             (D2_APB1PERIPH_BASE + 0x0400)
#define TIM4_BASE             (D2_APB1PERIPH_BASE + 0x0800)
#define TIM5_BASE             (D2_APB1PERIPH_BASE + 0x0C00)
#define TIM6_BASE             (D2_APB1PERIPH_BASE + 0x1000)
#define TIM7_BASE             (D2_APB1PERIPH_BASE + 0x1400)
#define TIM12_BASE            (D2_APB1PERIPH_BASE + 0x1800)
#define TIM13_BASE            (D2_APB1PERIPH_BASE + 0x1C00)
#define TIM14_BASE            (D2_APB1PERIPH_BASE + 0x2000)

/*!< D2_APB1PERIPH 外设 */
#define TIM1_BASE             (D2_APB2PERIPH_BASE + 0x0000)
#define TIM8_BASE             (D2_APB2PERIPH_BASE + 0x0400)
#define TIM15_BASE            (D2_APB2PERIPH_BASE + 0x4000)
#define TIM16_BASE            (D2_APB2PERIPH_BASE + 0x4400)
#define TIM17_BASE            (D2_APB2PERIPH_BASE + 0x4800)

#define TIM1                ((TIM_TypeDef *) TIM1_BASE)
#define TIM2                ((TIM_TypeDef *) TIM2_BASE)
#define TIM3                ((TIM_TypeDef *) TIM3_BASE)
#define TIM4                ((TIM_TypeDef *) TIM4_BASE)
#define TIM5                ((TIM_TypeDef *) TIM5_BASE)
#define TIM6                ((TIM_TypeDef *) TIM6_BASE)
#define TIM7                ((TIM_TypeDef *) TIM7_BASE)
#define TIM8                ((TIM_TypeDef *) TIM8_BASE)
#define TIM12               ((TIM_TypeDef *) TIM12_BASE)
#define TIM13               ((TIM_TypeDef *) TIM13_BASE)
#define TIM14               ((TIM_TypeDef *) TIM14_BASE)
#define TIM15               ((TIM_TypeDef *) TIM15_BASE)
#define TIM16               ((TIM_TypeDef *) TIM16_BASE)
#define TIM17               ((TIM_TypeDef *) TIM17_BASE)

我们访问TIM2的CR1寄存器可以采用这种形式：TIM2->CR1 = 0；

32.3.2 定时器句柄结构体TIM_HandleTypeDef

HAL库在TIM_TypeDef的基础上封装了一个结构体TIM_HandleTypeDef，定义如下：

typedef struct
{
  TIM_TypeDef              *Instance;     /*!< Register base address             */ 
  TIM_Base_InitTypeDef     Init;          /*!< TIM Time Base required parameters */
  HAL_TIM_ActiveChannel    Channel;       /*!< Active channel                    */ 

/*!< DMA Handlers array This array is accessed by a @ref DMA_Handle_index */
  DMA_HandleTypeDef        *hdma[7];      
  HAL_LockTypeDef          Lock;          /*!< Locking object                    */
  __IO HAL_TIM_StateTypeDef   State;      /*!< TIM operation state               */  
}TIM_HandleTypeDef;

这里重点介绍前四个参数，其它参数主要是HAL库内部使用的。

TIM_TypeDef *Instance

这个参数是寄存器的例化，方便操作寄存器，比如使能定时器的计数器。

SET_BIT(huart->Instance->CR1, TIM_CR1_CEN)。

TIM_Base_InitTypeDef Init

这个参数是用户接触最多的，用于配置定时器的基本参数。

TIM_Base_InitTypeDef结构体的定义如下：

typedef struct
{
  uint32_t Prescaler;      
  uint32_t CounterMode;    
  uint32_t Period;         
  uint32_t ClockDivision;    
  uint32_t RepetitionCounter; 
  uint32_t AutoReloadPreload;  
} TIM_Base_InitTypeDef;

成员Prescaler

用于设置定时器分频，对于32位的TIM2和TIM5范围是0到0xFFFFFFFF，其它定时器是0到0xFFFF。

成员CounterMode

用于设置计数模式，向上计数模式、向下计数模式和中心对齐模式。

#define TIM_COUNTERMODE_UP                ((uint32_t)0x0000U)   /*!< Up counting mode */
#define TIM_COUNTERMODE_DOWN               TIM_CR1_DIR          /*!< Down counting mode */
#define TIM_COUNTERMODE_CENTERALIGNED1     TIM_CR1_CMS_0        /*!< Center-aligned counting mode 1 */
#define TIM_COUNTERMODE_CENTERALIGNED2     TIM_CR1_CMS_1        /*!< Center-aligned counting mode 2 */
#define TIM_COUNTERMODE_CENTERALIGNED3     TIM_CR1_CMS          /*!< Center-aligned counting mode 3 */

成员Period

用于设置定时器周期，对于32位的TIM2和TIM5范围是0到0xFFFFFFFF，其它定时器是0到0xFFFF。

成员ClockDivision

用于指示定时器时钟 (CK_INT) 频率与死区发生器以及数字滤波器（ETR、TIx）所使用的死区及采样时钟 (tDTS) 之间的分频比。

#define TIM_CLOCKDIVISION_DIV1       ((uint32_t)0x0000U)        /*!< Clock Division DIV1 */
#define TIM_CLOCKDIVISION_DIV2       (TIM_CR1_CKD_0)            /*!< Clock Division DIV2 */
#define TIM_CLOCKDIVISION_DIV4       (TIM_CR1_CKD_1)             /*!< Clock Division DIV4 */

成员RepetitionCounter

用于设置重复计数器，仅TIM1和TIM8有，其它定时器没有。作用是每当计数器上溢/下溢时，重复计数器减1，当减到零时，才会生成更新事件，这个在生成PWM时比较有用。

成员AutoReloadPreload

用于设置定时器的ARR自动重装寄存器是更新事件产生时写入有效还是立即写入有效。如果使能了表示更新事件产生时写入有效，否则反之。

#define TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE   ((uint32_t)0x0000U)   /*!< TIMx_ARR register is not buffered */
#define TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_ENABLE    (TIM_CR1_ARPE)        /*!< TIMx_ARR register is buffered */

HAL_TIM_ActiveChannel Channel;

用于设置定时器通道，比如TIM1和TIM8都是6个通道。

typedef enum
{
  HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_1        = 0x01U,    /*!< The active channel is 1     */
  HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_2        = 0x02U,    /*!< The active channel is 2     */
  HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_3        = 0x04U,    /*!< The active channel is 3     */   
  HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_4        = 0x08U,    /*!< The active channel is 4     */
  HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_5        = 0x10U,    /*!< The active channel is 5     */
  HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_6        = 0x20U,    /*!< The active channel is 6     */
  HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_CLEARED  = 0x00U     /*!< All active channels cleared */    
}HAL_TIM_ActiveChannel;

DMA_HandleTypeDef *hdma[7];

用于关联DMA。

配置定时器参数，其实就是配置结构体TIM_HandleTypeDef的成员。

TIM_HandleTypeDef   TimHandle = {0};

/* 
    定时器中断更新周期 = TIMxCLK / usPrescaler + 1）/usPeriod + 1）
*/
TimHandle.Instance = TIMx;
TimHandle.Init.Prescaler         = usPrescaler;
TimHandle.Init.Period            = usPeriod;    
TimHandle.Init.ClockDivision     = 0;
TimHandle.Init.CounterMode       = TIM_COUNTERMODE_UP;
TimHandle.Init.RepetitionCounter = 0;
TimHandle.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_ENABLE;
if (HAL_TIM_Base_Init(&TimHandle) != HAL_OK)
{
    Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
}

32.3.3 定时器输出比较结构体TIM_OC_InitTypeDef

此结构体主要用于定时器的输出比较，定义如下：

typedef struct
{                                 
  uint32_t OCMode;       
  uint32_t Pulse;       
  uint32_t OCPolarity;    
  uint32_t OCNPolarity;   
  uint32_t OCFastMode;  
  uint32_t OCIdleState;   
  uint32_t OCNIdleState;  
} TIM_OC_InitTypeDef;

下面将这几个参数一一做个说明。

OCMode

用于配置输出比较模式，支持的模式较多：

/*!< TIM Output timing mode */
#define TIM_OCMODE_TIMING                ((uint32_t)0x0000U)       

/*!< TIM Output Active mode */                          
#define TIM_OCMODE_ACTIVE                ((uint32_t)TIM_CCMR1_OC1M_0) 

 /*!< TIM Output Inactive mode */                       
#define TIM_OCMODE_INACTIVE              ((uint32_t)TIM_CCMR1_OC1M_1)           
              
 /*!< TIM Output Toggle mode */               
#define TIM_OCMODE_TOGGLE                 ((uint32_t)TIM_CCMR1_OC1M_1 | TIM_CCMR1_OC1M_0)         

 /*!< TIM PWM mode 1 */
#define TIM_OCMODE_PWM1                   ((uint32_t)TIM_CCMR1_OC1M_2 | TIM_CCMR1_OC1M_1) 

/*!< TIM PWM mode 2 */                    
#define TIM_OCMODE_PWM2                    ((uint32_t)TIM_CCMR1_OC1M_2 | TIM_CCMR1_OC1M_1 | TIM_CCMR1_OC1M_0)   

 /*!< TIM Forced Active mode */   
#define TIM_OCMODE_FORCED_ACTIVE           ((uint32_t)TIM_CCMR1_OC1M_2 | TIM_CCMR1_OC1M_0)         

 /*!< TIM Forced Inactive mode */             
#define TIM_OCMODE_FORCED_INACTIVE         ((uint32_t)TIM_CCMR1_OC1M_2)                                        

/*!< TIM Rettrigerrable OPM mode 1 */  
#define TIM_OCMODE_RETRIGERRABLE_OPM1      ((uint32_t)TIM_CCMR1_OC1M_3)   

/*!< TIM Rettrigerrable OPM mode 2 */                                        
#define TIM_OCMODE_RETRIGERRABLE_OPM2      ((uint32_t)TIM_CCMR1_OC1M_3 | TIM_CCMR1_OC1M_0)    

/*!< TIM Combined PWM mode 1 */                     
#define TIM_OCMODE_COMBINED_PWM1           ((uint32_t)TIM_CCMR1_OC1M_3 | TIM_CCMR1_OC1M_2)     

/*!< TIM Combined PWM mode 2 */                  
#define TIM_OCMODE_COMBINED_PWM2           ((uint32_t)TIM_CCMR1_OC1M_3 | TIM_CCMR1_OC1M_0 | TIM_CCMR1_OC1M_2)   

/*!< TIM Asymetruc PWM mode 1 */  
#define TIM_OCMODE_ASSYMETRIC_PWM1         ((uint32_t)TIM_CCMR1_OC1M_3 | TIM_CCMR1_OC1M_1 | TIM_CCMR1_OC1M_2)  

 /*!< TIM Asymetruc PWM mode 2 */    
#define TIM_OCMODE_ASSYMETRIC_PWM2         ((uint32_t)TIM_CCMR1_OC1M_3 | TIM_CCMR1_OC1M)

Pulse

可用于设置占空比，对应定时器的CCR寄存器，32位的TIM2和TIM5范围是0到0xFFFFFFFF。

OCPolarity

设置输出极性，可选高电平或低电平有效。

#define TIM_OCPOLARITY_HIGH                ((uint32_t)0x0000U)
#define TIM_OCPOLARITY_LOW                 (TIM_CCER_CC1P)

OCNPolarity

互补输出极性设置，可选高电平或者低电平有效。

#define TIM_OCNPOLARITY_HIGH               ((uint32_t)0x0000U)
#define TIM_OCNPOLARITY_LOW                (TIM_CCER_CC1NP)

OCFastMode

快速输出模式使能，仅OCMode配置为PWM1或者PWM2模式时才有意义。

#define TIM_OCFAST_DISABLE                ((uint32_t)0x0000U)
#define TIM_OCFAST_ENABLE                 (TIM_CCMR1_OC1FE)

OCIdleState

空闲状态时，设置输出比较引脚的电平状态。

#define TIM_OCIDLESTATE_SET                (TIM_CR2_OIS1)
#define TIM_OCIDLESTATE_RESET              ((uint32_t)0x0000U)

OCNIdleState

空闲状态时，设置互补输出引脚的电平状态。

#define TIM_OCNIDLESTATE_SET               (TIM_CR2_OIS1N)
#define TIM_OCNIDLESTATE_RESET             ((uint32_t)0x0000U)

32.3.4 定时器输入捕获结构体TIM_IC_InitTypeDef

此结构体主要用于定时器的输入捕获，定义如下：

typedef struct
{                                  
  uint32_t ICPolarity;   
  uint32_t ICSelection; 
  uint32_t ICPrescaler; 
  uint32_t ICFilter;    
} TIM_IC_InitTypeDef;

下面将这几个参数一一做个说明。

ICPolarity

输入触发极性，可以选择上升沿，下降沿或者双沿触发。

#define  TIM_ICPOLARITY_RISING             TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_RISING
#define  TIM_ICPOLARITY_FALLING            TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_FALLING
#define  TIM_ICPOLARITY_BOTHEDGE           TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_BOTHEDGE

ICSelection

输入捕获通道选择，可以选择直接输入（即CC1选择TI1，CC2选择TI2等），间接输入（CC1选择TI2，CC3选择TI4等）或者TRC。

#define TIM_ICSELECTION_DIRECTTI       (TIM_CCMR1_CC1S_0)   
#define TIM_ICSELECTION_INDIRECTTI     (TIM_CCMR1_CC1S_1)  
#define TIM_ICSELECTION_TRC            (TIM_CCMR1_CC1S)

ICPrescaler

输入捕获分频，表示每捕获1，2，4或8个事件后表示一次捕获。

#define TIM_ICPSC_DIV1       ((uint32_t)0x0000U)                 
#define TIM_ICPSC_DIV2       (TIM_CCMR1_IC1PSC_0)    
#define TIM_ICPSC_DIV4       (TIM_CCMR1_IC1PSC_1)    
#define TIM_ICPSC_DIV8       (TIM_CCMR1_IC1PSC)

ICFilter

输入捕获滤波器，可以定义采样频率和多少个连续事件才视为有效的触发，参数范围0到15。具体定义如下，其中fCK_INT表示定时器时钟，fDTS表示死区时间采样率，N表示这么多个事件代表一次有效边沿。

0000：无滤波器，按 fDTS 频率进行采样
0001： fSAMPLING=fCK_INT， N=2
0010： fSAMPLING=fCK_INT， N=4
0011： fSAMPLING=fCK_INT， N=8
0100： fSAMPLING=fDTS/2， N=6
0101： fSAMPLING=fDTS/2， N=8
0110： fSAMPLING=fDTS/4， N=6
0111： fSAMPLING=fDTS/4， N=8
1000： fSAMPLING=fDTS/8， N=6
1001： fSAMPLING=fDTS/8， N=8
1010： fSAMPLING=fDTS/16， N=5
1011： fSAMPLING=fDTS/16， N=6
1100： fSAMPLING=fDTS/16， N=8
1101： fSAMPLING=fDTS/32， N=5
1110： fSAMPLING=fDTS/32， N=6

32.3.5 定时器的底层配置（GPIO，时钟，中断等）

HAL库有个自己的底层初始化回调函数，比如调用函数HAL_TIM_Base_Init就会调用HAL_TIM_Base_MspInit，此函数是弱定义的。

__weak void HAL_TIM_Base_MspInit(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
  /* Prevent unused argument(s) compilation warning */
  UNUSED(htim);
  /* NOTE : This function Should not be modified, when the callback is needed,
            the HAL_TIM_Base_MspDeInit could be implemented in the user file
   */
}

用户可以在其它的C文件重定向，并将相对的底层初始化在里面实现。对应的底层复位函数HAL_TIM_Base_DeInit是在函数HAL_TIM_Base_MspDeInit里面被调用的，也是弱定义的。

当然，用户也可以自己初始化，不限制必须在两个函数里面实现。

定时器外设的基本参数配置完毕后还不能使用，还需要配置GPIO、时钟、中断等参数，比如下面配置TIM1使用PA8做PWM输出。

void HAL_TIM_PWM_MspInit(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
  GPIO_InitTypeDef   GPIO_InitStruct;

  /* 使能TIM1时钟 */
  __HAL_RCC_TIM1_CLK_ENABLE ();

  /* 使能GPIOA时钟 */
  __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE ();

  /* 设置TIM1使用PA8做PWM输出引脚，将其配置为输出，推挽，复用模式 */
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;

  GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF1_TIM1;
  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_8;
  HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

}

总结下来就是以下几点：

配置TIM时钟。
配置TIM所用到引脚和对应的GPIO时钟。
如果用到定时器中断，还需要通过NVIC配置中断。
如果用到DMA，还要配置DMA。

关于这个底层配置有以下几点要着重说明下：

定时器所使用引脚的复用模式选择已经被HAL库定义好，放在了stm32h7xx_hal_gpio_ex.h文件里面。比如TIM1有一个复用，

#define GPIO_AF1_TIM1      ((uint8_t)0x01)  /* TIM1 Alternate Function mapping */

但是却有4个输出通道，每个通道都有几个支持的输出引脚：

TIM1_CH1,  PA8   PE9    PK1
TIM1_CH2,  PA9   PE11
TIM1_CH3,  PA10  PE13   PJ9
TIM1_CH4,  PA11  PE14   PJ11

具体使用哪个，配置对应引脚的复用即可：

32.3.6 定时器的状态标志清除问题

下面我们介绍__HAL_TIM_GET_FLAG函数。这个函数用来检查定时器标志位是否被设置。

/** @brief  Check whether the specified TIM interrupt flag is set or not.
  * @param  __HANDLE__: specifies the TIM Handle.
  * @param  __FLAG__: specifies the TIM interrupt flag to check.
  *        This parameter can be one of the following values:
  *            @arg TIM_FLAG_UPDATE: Update interrupt flag
  *            @arg TIM_FLAG_CC1: Capture/Compare 1 interrupt flag
  *            @arg TIM_FLAG_CC2: Capture/Compare 2 interrupt flag
  *            @arg TIM_FLAG_CC3: Capture/Compare 3 interrupt flag
  *            @arg TIM_FLAG_CC4: Capture/Compare 4 interrupt flag
  *            @arg TIM_FLAG_CC5: Compare 5 interrupt flag
  *            @arg TIM_FLAG_CC6: Compare 6 interrupt flag
  *            @arg TIM_FLAG_COM:  Commutation interrupt flag
  *            @arg TIM_FLAG_TRIGGER: Trigger interrupt flag
  *            @arg TIM_FLAG_BREAK: Break interrupt flag   
  *            @arg TIM_FLAG_BREAK2: Break 2 interrupt flag                     
  *            @arg TIM_FLAG_SYSTEM_BREAK: System Break interrupt flag
  *            @arg TIM_FLAG_CC1OF: Capture/Compare 1 overcapture flag
  *            @arg TIM_FLAG_CC2OF: Capture/Compare 2 overcapture flag
  *            @arg TIM_FLAG_CC3OF: Capture/Compare 3 overcapture flag
  *            @arg TIM_FLAG_CC4OF: Capture/Compare 4 overcapture flag
  * @retval The new state of __FLAG__ (TRUE or FALSE).
  */
#define __HAL_TIM_GET_FLAG(__HANDLE__, __FLAG__)   (((__HANDLE__)->Instance->SR &(__FLAG__)) == (__FLAG__))

前5个是比较常用的中断标志。

TIM_FLAG_UPDATE

定时器更新标准，配置一个周期性的定时器中断要用到。

TIM_FLAG_CC1

TIM_FLAG_CC2

TIM_FLAG_CC3

TIM_FLAG_CC4

捕获/比较标志，配置了捕获/比较中断要用到。

与标志获取函数__HAL_TIM_GET_FLAG对应的清除函数是__HAL_TIM_CLEAR_FLAG：

/** @brief  Clear the specified TIM interrupt flag.
  * @param  __HANDLE__: specifies the TIM Handle.
  * @param  __FLAG__: specifies the TIM interrupt flag to clear.
  *        This parameter can be one of the following values:
  *            @arg TIM_FLAG_UPDATE: Update interrupt flag
  *            @arg TIM_FLAG_CC1: Capture/Compare 1 interrupt flag
  *            @arg TIM_FLAG_CC2: Capture/Compare 2 interrupt flag
  *            @arg TIM_FLAG_CC3: Capture/Compare 3 interrupt flag
  *            @arg TIM_FLAG_CC4: Capture/Compare 4 interrupt flag
  *            @arg TIM_FLAG_CC5: Compare 5 interrupt flag
  *            @arg TIM_FLAG_CC6: Compare 6 interrupt flag
  *            @arg TIM_FLAG_COM:  Commutation interrupt flag
  *            @arg TIM_FLAG_TRIGGER: Trigger interrupt flag
  *            @arg TIM_FLAG_BREAK: Break interrupt flag   
  *            @arg TIM_FLAG_BREAK2: Break 2 interrupt flag                     
  *            @arg TIM_FLAG_SYSTEM_BREAK: System Break interrupt flag
  *            @arg TIM_FLAG_CC1OF: Capture/Compare 1 overcapture flag
  *            @arg TIM_FLAG_CC2OF: Capture/Compare 2 overcapture flag
  *            @arg TIM_FLAG_CC3OF: Capture/Compare 3 overcapture flag
  *            @arg TIM_FLAG_CC4OF: Capture/Compare 4 overcapture flag
  * @retval The new state of __FLAG__ (TRUE or FALSE).
  */
#define __HAL_TIM_CLEAR_FLAG(__HANDLE__, __FLAG__)       ((__HANDLE__)->Instance->SR = ~(__FLAG__))

清除标志函数所支持的参数跟获取函数是一一对应的。除了这两个函数，还是定时器的中断开启和中断关闭函数用的也比较多。

/** @brief  Enable the specified TIM interrupt.
* @param  __HANDLE__: specifies the TIM Handle.
* @param  __INTERRUPT__: specifies the TIM interrupt source to enable.
*          This parameter can be one of the following values:
*            @arg TIM_IT_UPDATE: Update interrupt
*            @arg TIM_IT_CC1:   Capture/Compare 1 interrupt
*            @arg TIM_IT_CC2:  Capture/Compare 2 interrupt
*            @arg TIM_IT_CC3:  Capture/Compare 3 interrupt
*            @arg TIM_IT_CC4:  Capture/Compare 4 interrupt
*            @arg TIM_IT_COM:   Commutation interrupt
*            @arg TIM_IT_TRIGGER: Trigger interrupt
*            @arg TIM_IT_BREAK: Break interrupt
* @retval None
*/
#define __HAL_TIM_ENABLE_IT(__HANDLE__, __INTERRUPT__)  ((__HANDLE__)->Instance->DIER |= (__INTERRUPT__))

  /** @brief  Disable the specified TIM interrupt.
  * @param  __HANDLE__: specifies the TIM Handle.
  * @param  __INTERRUPT__: specifies the TIM interrupt source to disable.
  *          This parameter can be one of the following values:
  *            @arg TIM_IT_UPDATE: Update interrupt
  *            @arg TIM_IT_CC1:   Capture/Compare 1 interrupt
  *            @arg TIM_IT_CC2:  Capture/Compare 2 interrupt
  *            @arg TIM_IT_CC3:  Capture/Compare 3 interrupt
  *            @arg TIM_IT_CC4:  Capture/Compare 4 interrupt
  *            @arg TIM_IT_COM:   Commutation interrupt
  *            @arg TIM_IT_TRIGGER: Trigger interrupt
  *            @arg TIM_IT_BREAK: Break interrupt
  * @retval None
  */
#define __HAL_TIM_DISABLE_IT(__HANDLE__, __INTERRUPT__)   ((__HANDLE__)->Instance->DIER &= ~(__INTERRUPT__))

常用的也是前五个参数，1个定时器更新中断以及4个CC中断。

注意：操作定时器的寄存器不限制必须要用HAL库提供的API，比如要操作寄存器CR1，直接调用TIM1->CR1操作即可。

32.3.7 定时器初始化流程总结

使用方法由HAL库提供：

第1步：通过下面几个函数配置定时器工作在相应的模式

HAL_TIM_Base_Init

简单的定时器时基础功能

HAL_TIM_OC_Init 和 HAL_TIM_OC_ConfigChannel

配置定时器产生输出比较信号

HAL_TIM_PWM_Init 和 HAL_TIM_PWM_ConfigChannel

配置定时器产生PWM信号

HAL_TIM_IC_Init 和 HAL_TIM_IC_ConfigChannel

配置定时器测量外部信号

HAL_TIM_OnePulse_Init 和 HAL_TIM_OnePulse_ConfigChannel

配置定时器工作在单脉冲模式

HAL_TIM_Encoder_Init

配置定时器使用编码器接口

第2步：定时器几个常用功能的底层初始化API，这个里面需要用户自己填

第1步里面的几个函数会调用下面的API。

定时器基本功能 : HAL_TIM_Base_MspInit()
输入捕获 : HAL_TIM_IC_MspInit()
输出比较 : HAL_TIM_OC_MspInit()
PWM输出 : HAL_TIM_PWM_MspInit()
单脉冲输出模式: HAL_TIM_OnePulse_MspInit()
编码器模式 : HAL_TIM_Encoder_MspInit()

第3步：底层初始化具体实现

第2步中函数的具体实现。

使用函数__HAL_RCC_TIMx_CLK_ENABLE()使能定时器时钟。
使用函数__HAL_RCC_GPIOx_CLK_ENABLE()使能定时器使用到的引脚时钟。
使用函数HAL_GPIO_Init()配置GPIO的复用功能。
如果使能了定时器中断，调用函数HAL_NVIC_SetPriority和HAL_NVIC_EnableIRQ配置。
如果使能了DMA，还需要做DMA的配置。
定时器默认使用APB时钟，如果使用外部时钟，调用函数HAL_TIM_ConfigClockSource可以配置。

第4步：启动定时器外设

定时器基础功能:

HAL_TIM_Base_Start()

HAL_TIM_Base_Start_DMA()

HAL_TIM_Base_Start_IT()

输入捕获 :

HAL_TIM_IC_Start()

HAL_TIM_IC_Start_DMA()

HAL_TIM_IC_Start_IT()

输出比较 :

HAL_TIM_OC_Start()

HAL_TIM_OC_Start_DMA()

HAL_TIM_OC_Start_IT()

PWM输出：

HAL_TIM_PWM_Start()

HAL_TIM_PWM_Start_DMA()

HAL_TIM_PWM_Start_IT()

单脉冲模式：

HAL_TIM_OnePulse_Start()

HAL_TIM_OnePulse_Start_IT().

编码器模式：

HAL_TIM_Encoder_Start()

HAL_TIM_Encoder_Start_DMA()

HAL_TIM_Encoder_Start_IT().

第5步：定时器的DMA突发使用下面两个函数

HAL_TIM_DMABurst_WriteStart()
HAL_TIM_DMABurst_ReadStart()

定时器常用的功能，通过上面这几步即可实现。

32.4 源文件stm32h7xx_hal_tim.c

此文件涉及到的函数非常多，这里把几个常用的函数做个说明：

HAL_TIM_Base_Init
HAL_TIM_Base_Start
HAL_TIM_PWM_Init
HAL_TIM_PWM_ConfigChannel
HAL_TIM_PWM_Start
HAL_TIM_IC_Init
HAL_TIM_IC_ConfigChannel
HAL_TIM_IC_Start_IT
HAL_TIM_OC_Init
HAL_TIM_OC_ConfigChannel
HAL_TIM_OC_Start

32.4.1 函数HAL_TIM_Base_Init

函数原型：

HAL_StatusTypeDef HAL_TIM_Base_Init(TIM_HandleTypeDef *htim)
{ 
  /* 检测是否是有效句柄 */
  if(htim == NULL)
  {
    return HAL_ERROR;
  }
  
  /* 检测参数 */
  assert_param(IS_TIM_INSTANCE(htim->Instance)); 
  assert_param(IS_TIM_COUNTER_MODE(htim->Init.CounterMode));
  assert_param(IS_TIM_CLOCKDIVISION_DIV(htim->Init.ClockDivision));
  
  if(htim->State == HAL_TIM_STATE_RESET)
  { 
    /* 默认取消锁 */
    htim->Lock = HAL_UNLOCKED;
    /* 初始化底层硬件 : GPIO, CLOCK, NVIC */
    HAL_TIM_Base_MspInit(htim);
  }
  
  /* 设置TIM状态 */
  htim->State= HAL_TIM_STATE_BUSY;
  
  /* 基本参数配置 */
  TIM_Base_SetConfig(htim->Instance, &htim->Init); 
  
  /* 设置TIM就绪 */
  htim->State= HAL_TIM_STATE_READY;
  
  return HAL_OK;
}

函数描述：

此函数用于初始化定时器用于PWM。

函数参数：

第1个参数是TIM_HandleTypeDef类型结构体指针变量，用于配置要初始化的参数。
返回值，返回HAL_ERROR表示配置失败，HAL_OK表示配置成功，HAL_BUSY表示忙（操作中），HAL_TIMEOUT表示时间溢出。

注意事项：

函数HAL_TIM_Base_MspInit用于初始化定时器的底层时钟、引脚等功能。需要用户自己在此函数里面实现具体的功能，由于这个函数是弱定义的，允许用户在工程其它源文件里面重新实现此函数。当然，不限制一定要在此函数里面实现，也可以像早期的标准库那样，用户自己初始化即可，更灵活些。
如果形参htim的结构体成员gState没有做初始状态，这个地方就是个坑。特别是用户搞了一个局部变量TIM_HandleTypeDef TimHandle。

对于局部变量来说，这个参数就是一个随机值，如果是全局变量还好，一般MDK和IAR都会将全部变量初始化为0，而恰好这个 HAL_TIM_STATE_RESET = 0x00U。

解决办法有三：

方法1：用户自己初始定时器和涉及到的GPIO等。

方法2：定义TIM_HandleTypeDef TimHandle为全局变量。

方法3：下面的方法

if(HAL_TIM_Base_DeInit(&TimHandle) != HAL_OK)
{
    Error_Handler();
}  
if(HAL_TIM_Base_Init(&TimHandle) != HAL_OK)
{
    Error_Handler();
}

使用举例：

TIM_HandleTypeDef   TimHandle = {0};

/* 
    定时器中断更新周期 = TIMxCLK / usPrescaler + 1）/usPeriod + 1）
*/
TimHandle.Instance = TIMx;
TimHandle.Init.Prescaler         = usPrescaler;
TimHandle.Init.Period            = usPeriod;    
TimHandle.Init.ClockDivision     = 0;
TimHandle.Init.CounterMode       = TIM_COUNTERMODE_UP;
TimHandle.Init.RepetitionCounter = 0;
TimHandle.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_ENABLE;
if (HAL_TIM_Base_Init(&TimHandle) != HAL_OK)
{
    Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
}

32.4.2 函数HAL_TIM_Base_Start

函数原型：

HAL_StatusTypeDef HAL_TIM_Base_Start(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
  /* 检测参数状态 */
  assert_param(IS_TIM_INSTANCE(htim->Instance));
  
  /* 设置定时器状态 */
  htim->State= HAL_TIM_STATE_BUSY;
  
  /* 使能定时器 */
  __HAL_TIM_ENABLE(htim);
  
  /* 设置定时器状态 */
  htim->State= HAL_TIM_STATE_READY;
  
  /* 返回HAL_OK */
  return HAL_OK;
}

函数描述：

此函数比较简单，调用函数HAL_TIM_Base_Init配置了基础功能后，启动定时器。

函数参数：

第1个参数是TIM_HandleTypeDef类型结构体指针变量。
返回值，固定返回HAL_OK，表示初始化成功。

使用举例：

TIM_HandleTypeDef   TimHandle = {0};

/* 
    定时器中断更新周期 = TIMxCLK / usPrescaler + 1）/usPeriod + 1）
*/
TimHandle.Instance = TIMx;
TimHandle.Init.Prescaler         = usPrescaler;
TimHandle.Init.Period            = usPeriod;    
TimHandle.Init.ClockDivision     = 0;
TimHandle.Init.CounterMode       = TIM_COUNTERMODE_UP;
TimHandle.Init.RepetitionCounter = 0;
TimHandle.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_ENABLE;
if (HAL_TIM_Base_Init(&TimHandle) != HAL_OK)
{
    Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
}

/* 启动定时器 */
if (HAL_TIM_Base_Start(&TimHandle) != HAL_OK)
{
Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
}

32.4.3 函数HAL_TIM_PWM_Init

函数原型：

HAL_StatusTypeDef HAL_TIM_PWM_Init(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
  /* 检查句柄是否有效 */
  if(htim == NULL)
  {
    return HAL_ERROR;
  }

  /* 检测参数 */
  assert_param(IS_TIM_INSTANCE(htim->Instance));
  assert_param(IS_TIM_COUNTER_MODE(htim->Init.CounterMode));
  assert_param(IS_TIM_CLOCKDIVISION_DIV(htim->Init.ClockDivision));

  if(htim->State == HAL_TIM_STATE_RESET)
  {
    /* 默认取消锁 */
    htim->Lock = HAL_UNLOCKED;

    /* 初始底层 : GPIO, CLOCK, NVIC 和 DMA */
    HAL_TIM_PWM_MspInit(htim);
  }

  /* 设置定时状态 */
  htim->State= HAL_TIM_STATE_BUSY;
 
  /* 配置定时器用于PWM */  
  TIM_Base_SetConfig(htim->Instance, &htim->Init); 
   
  /* 设置定时器状态 */
  htim->State= HAL_TIM_STATE_READY;
  
  return HAL_OK;
}

函数描述：

此函数用于初始化定时为PWM方式。

函数参数：

第1个参数是TIM_HandleTypeDef类型结构体指针变量，用于配置要初始化的参数。
返回值，返回HAL_ERROR表示配置失败，HAL_OK表示配置成功，HAL_BUSY表示忙（操作中），HAL_TIMEOUT表示时间溢出。

注意事项：

函数HAL_TIM_PWM_MspInit用于初始化定时器的底层时钟、引脚等功能。需要用户自己在此函数里面实现具体的功能，由于这个函数是弱定义的，允许用户在工程其它源文件里面重新实现此函数。当然，不限制一定要在此函数里面实现，也可以像早期的标准库那样，用户自己初始化即可，更灵活些。
如果形参htim的结构体成员gState没有做初始状态，这个地方就是个坑。特别是用户搞了一个局部变量TIM_HandleTypeDef TimHandle。

对于局部变量来说，这个参数就是一个随机值，如果是全局变量还好，一般MDK和IAR都会将全部变量初始化为0，而恰好这个 HAL_TIM_STATE_RESET = 0x00U。

解决办法有三：

方法1：用户自己初始定时器和涉及到的GPIO等。

方法2：定义TIM_HandleTypeDef TimHandle为全局变量。

方法3：下面的方法

if(HAL_TIM_PWM_DeInit(&TimHandle) != HAL_OK)
{
    Error_Handler();
}  
if(HAL_TIM_PWM_Init(&TimHandle) != HAL_OK)
{
    Error_Handler();
}

使用举例：

TIM_HandleTypeDef  TimHandle = {0};

/*  PWM频率 = TIMxCLK / usPrescaler + 1）/usPeriod + 1）*/
TimHandle.Instance = TIM1;
TimHandle.Init.Prescaler         = usPrescaler;
TimHandle.Init.Period            = usPeriod;
TimHandle.Init.ClockDivision     = 0;
TimHandle.Init.CounterMode       = TIM_COUNTERMODE_UP;
TimHandle.Init.RepetitionCounter = 0;
TimHandle.Init.AutoReloadPreload = 0;
if (HAL_TIM_PWM_Init(&TimHandle) != HAL_OK)
{
    Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
}

32.4.4 函数HAL_TIM_PWM_ConfigChannel

函数原型：

HAL_StatusTypeDef HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(TIM_HandleTypeDef *htim,
                                            TIM_OC_InitTypeDef* sConfig,
                                            uint32_t Channel)
{
   /* 省略 */

  /* 开锁 */
  __HAL_LOCK(htim);

  htim->State = HAL_TIM_STATE_BUSY;

  switch (Channel)
  {
    case TIM_CHANNEL_1:
    {
      /* 检查参数 */
      assert_param(IS_TIM_CC1_INSTANCE(htim->Instance));

      /* 配置通道1的PWM模式 */
      TIM_OC1_SetConfig(htim->Instance, sConfig);

      /*预装载使能，更新事件产生时写入有效 */
      htim->Instance->CCMR1 |= TIM_CCMR1_OC1PE;

      /* 配置是快速输出模式 */
      htim->Instance->CCMR1 &= ~TIM_CCMR1_OC1FE;
      htim->Instance->CCMR1 |= sConfig->OCFastMode;
    }
    break;

    case TIM_CHANNEL_2:
    {
       /* 省略 */
    }
    break;

    case TIM_CHANNEL_3:
    {
       /* 省略 */
    }
    break;

    case TIM_CHANNEL_4:
    {
      /* 省略 */
    }
    break;

    case TIM_CHANNEL_5:
    {
       /* 省略 */
    }
    break;

    case TIM_CHANNEL_6:
    {
        /* 省略 */
    }
    break;

    default:
    break;
  }

  htim->State = HAL_TIM_STATE_READY;

  /* 关锁 */
  __HAL_UNLOCK(htim);

  return HAL_OK;
}

函数描述：

此函数用于配置定时器的PWM通道。

函数参数：

第1个参数是TIM_HandleTypeDef类型结构体指针变量，用于定时器基本参数配置。
第2个参数是TIM_OC_InitTypeDef类型结构体指定变量，用于定时器输出比较参数配置。
第3个参数是通道设置，支持以下参数：

TIM_CHANNEL_1

TIM_CHANNEL_2

TIM_CHANNEL_3

TIM_CHANNEL_4

TIM_CHANNEL_5

TIM_CHANNEL_6

返回值，返回HAL_ERROR表示配置失败，HAL_OK表示配置成功，HAL_BUSY表示忙（操作中），HAL_TIMEOUT表示时间溢出。

使用举例：

TIM_HandleTypeDef  TimHandle = {0};

/*  PWM频率 = TIMxCLK / usPrescaler + 1）/usPeriod + 1）*/
TimHandle.Instance = TIM1;
TimHandle.Init.Prescaler         = usPrescaler;
TimHandle.Init.Period            = usPeriod;
TimHandle.Init.ClockDivision     = 0;
TimHandle.Init.CounterMode       = TIM_COUNTERMODE_UP;
TimHandle.Init.RepetitionCounter = 0;
TimHandle.Init.AutoReloadPreload = 0;
if (HAL_TIM_PWM_Init(&TimHandle) != HAL_OK)
{
    Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
}

/* 配置定时器PWM输出通道 */
sConfig.OCMode       = TIM_OCMODE_PWM1;
sConfig.OCPolarity   = TIM_OCPOLARITY_HIGH;
sConfig.OCFastMode   = TIM_OCFAST_DISABLE;
sConfig.OCNPolarity  = TIM_OCNPOLARITY_HIGH;
sConfig.OCNIdleState = TIM_OCNIDLESTATE_RESET;
sConfig.OCIdleState  = TIM_OCIDLESTATE_RESET;

/* 占空比 */
sConfig.Pulse = pulse;
if (HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&TimHandle, &sConfig, TimChannel[_ucChannel]) != HAL_OK)
{
    Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
}

32.4.5 函数HAL_TIM_PWM_Start

函数原型：

HAL_StatusTypeDef HAL_TIM_PWM_Start(TIM_HandleTypeDef *htim, uint32_t Channel)
{
  /* 检测参数 */
  assert_param(IS_TIM_CCX_INSTANCE(htim->Instance, Channel));
  
  /* 使能捕获比较通道 */
  TIM_CCxChannelCmd(htim->Instance, Channel, TIM_CCx_ENABLE);
  
  if(IS_TIM_BREAK_INSTANCE(htim->Instance) != RESET)  
  {
    /* 使能主输出 */
    __HAL_TIM_MOE_ENABLE(htim);
  }
    
  /* 使能定时器 */
  __HAL_TIM_ENABLE(htim);
  
  /* 返回状态*/
  return HAL_OK;
}

函数描述：

此函数用于启动PWM。

函数参数：

第1个参数是TIM_HandleTypeDef类型结构体指针变量，用于配置要初始化的参数。
第2个参数是通道设置，支持以下参数：

TIM_CHANNEL_1

TIM_CHANNEL_2

TIM_CHANNEL_3

TIM_CHANNEL_4

返回值，返回HAL_ERROR表示配置失败，HAL_OK表示配置成功，HAL_BUSY表示忙（操作中），HAL_TIMEOUT表示时间溢出。

使用举例：

TIM_HandleTypeDef  TimHandle = {0};

/*  PWM频率 = TIMxCLK / usPrescaler + 1）/usPeriod + 1）*/
TimHandle.Instance = TIM1;
TimHandle.Init.Prescaler         = usPrescaler;
TimHandle.Init.Period            = usPeriod;
TimHandle.Init.ClockDivision     = 0;
TimHandle.Init.CounterMode       = TIM_COUNTERMODE_UP;
TimHandle.Init.RepetitionCounter = 0;
TimHandle.Init.AutoReloadPreload = 0;
if (HAL_TIM_PWM_Init(&TimHandle) != HAL_OK)
{
    Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
}

/* 配置定时器PWM输出通道 */
sConfig.OCMode       = TIM_OCMODE_PWM1;
sConfig.OCPolarity   = TIM_OCPOLARITY_HIGH;
sConfig.OCFastMode   = TIM_OCFAST_DISABLE;
sConfig.OCNPolarity  = TIM_OCNPOLARITY_HIGH;
sConfig.OCNIdleState = TIM_OCNIDLESTATE_RESET;
sConfig.OCIdleState  = TIM_OCIDLESTATE_RESET;

/* 占空比 */
sConfig.Pulse = pulse;
if (HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&TimHandle, &sConfig, TimChannel[_ucChannel]) != HAL_OK)
{
    Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
}

/* 启动PWM输出 */
if (HAL_TIM_PWM_Start(&TimHandle, TimChannel[_ucChannel]) != HAL_OK)
{
    Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
}

32.4.6 函数HAL_TIM_IC_Init

函数原型：

HAL_StatusTypeDef HAL_TIM_IC_Init(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
  /* 检测形参是否有效 */
  if(htim == NULL)
  {
    return HAL_ERROR;
  }

  /* 检测参数 */
  assert_param(IS_TIM_INSTANCE(htim->Instance));
  assert_param(IS_TIM_COUNTER_MODE(htim->Init.CounterMode));
  assert_param(IS_TIM_CLOCKDIVISION_DIV(htim->Init.ClockDivision)); 

  if(htim->State == HAL_TIM_STATE_RESET)
  {
/* 默认取消锁 */
    htim->Lock = HAL_UNLOCKED;
    
     /* 初始底层 : GPIO, CLOCK, NVIC 和 DMA */
    HAL_TIM_IC_MspInit(htim);
  }
  
  /* 设置定时器状态 */
  htim->State= HAL_TIM_STATE_BUSY; 
  
  /* 配置定时器为输入捕获模式 */  
  TIM_Base_SetConfig(htim->Instance, &htim->Init); 
   
  /* 设置定时器状态 */
  htim->State= HAL_TIM_STATE_READY;
  
  return HAL_OK;
}

函数描述：

此函数用于定时器输入捕获初始化。

函数参数：

第1个参数是TIM_HandleTypeDef类型结构体指针变量，用于配置要初始化的参数。
返回值，返回HAL_ERROR表示配置失败，HAL_OK表示配置成功，HAL_BUSY表示忙（操作中），HAL_TIMEOUT表示时间溢出。

注意事项：

函数HAL_TIM_IC_MspInit用于初始化定时器的底层时钟、引脚等功能。需要用户自己在此函数里面实现具体的功能，由于这个函数是弱定义的，允许用户在工程其它源文件里面重新实现此函数。当然，不限制一定要在此函数里面实现，也可以像早期的标准库那样，用户自己初始化即可，更灵活些。
如果形参htim的结构体成员gState没有做初始状态，这个地方就是个坑。特别是用户搞了一个局部变量TIM_HandleTypeDef TimHandle。

对于局部变量来说，这个参数就是一个随机值，如果是全局变量还好，一般MDK和IAR都会将全部变量初始化为0，而恰好这个HAL_TIM_STATE_RESET = 0x00U。

解决办法有三：

方法1：用户自己初始定时器和涉及到的GPIO等。

方法2：定义TIM_HandleTypeDef TimHandle为全局变量。

方法3；下面的方法

if(HAL_TIM_IC_DeInit(&UartHandle) != HAL_OK)
{
    Error_Handler();
}  
if(HAL_TIM_IC_Init(&UartHandle) != HAL_OK)
{
    Error_Handler();
}

32.4.7 函数HAL_TIM_IC_ConfigChannel

函数原型：

HAL_StatusTypeDef HAL_TIM_IC_ConfigChannel(TIM_HandleTypeDef *htim, TIM_IC_InitTypeDef* sConfig, uint32_t Channel)
{
  /* 检查参数 */
  assert_param(IS_TIM_CC1_INSTANCE(htim->Instance));
  assert_param(IS_TIM_IC_POLARITY(sConfig->ICPolarity));
  assert_param(IS_TIM_IC_SELECTION(sConfig->ICSelection));
  assert_param(IS_TIM_IC_PRESCALER(sConfig->ICPrescaler));
  assert_param(IS_TIM_IC_FILTER(sConfig->ICFilter));

  /* 开锁 */  
  __HAL_LOCK(htim);
  
  htim->State = HAL_TIM_STATE_BUSY;
  
  if (Channel == TIM_CHANNEL_1)
  {
    /* 配置输入通道1 */
    TIM_TI1_SetConfig(htim->Instance,
               sConfig->ICPolarity,
               sConfig->ICSelection,
               sConfig->ICFilter);
               
    /* 清零IC1PSC位 */
    htim->Instance->CCMR1 &= ~TIM_CCMR1_IC1PSC;

    /* 根据用户配置，设置分频 */
    htim->Instance->CCMR1 |= sConfig->ICPrescaler;
  }
  else if (Channel == TIM_CHANNEL_2)
  {
/* 省略 */
  }
  else if (Channel == TIM_CHANNEL_3)
  {
     /* 省略 */
  }
  else
  {
     /* 省略 */
  }
  
  htim->State = HAL_TIM_STATE_READY;
    
  __HAL_UNLOCK(htim);
  
  return HAL_OK; 
}

函数描述：

此函数用于配置定时器的输入捕获通道。

函数参数：

第1个参数是TIM_HandleTypeDef类型结构体指针变量，用于定时器基本参数配置
第2个参数是TIM_IC_InitTypeDef类型结构体指定变量，用于定时器输出比较参数配置。
第3个参数是通道设置，支持以下参数：

TIM_CHANNEL_1

TIM_CHANNEL_2

TIM_CHANNEL_3

TIM_CHANNEL_4

返回值，返回HAL_ERROR表示配置失败，HAL_OK表示配置成功，HAL_BUSY表示忙（操作中），HAL_TIMEOUT表示时间溢出。

32.4.8 函数HAL_TIM_IC_Start_IT

函数原型：

HAL_StatusTypeDef HAL_TIM_IC_Start_IT (TIM_HandleTypeDef *htim, uint32_t Channel)
{
  /* 检查参数 */
  assert_param(IS_TIM_CCX_INSTANCE(htim->Instance, Channel));
  
  switch (Channel)
  {
    case TIM_CHANNEL_1:
    {       
      /* 使能CC1（Capture/Compare 1）中断 */
      __HAL_TIM_ENABLE_IT(htim, TIM_IT_CC1);
    }
    break;
    
    case TIM_CHANNEL_2:
    {
   /* 省略 */
    }
    break;
    
    case TIM_CHANNEL_3:
    {
  /* 省略 */
    }
    break;
    
    case TIM_CHANNEL_4:
    {
  /* 省略 */
    }
    break;
    
    default:
    break;
  }  
  /* 使能输入捕获通道 */
  TIM_CCxChannelCmd(htim->Instance, Channel, TIM_CCx_ENABLE);
    
  /* 使能定时器 */
  __HAL_TIM_ENABLE(htim);  

  /* 返回状态 */
  return HAL_OK;  
}

函数描述：

此函数用于启动定时器输入捕获模式，采用定时器方式。

函数参数：

第1个参数是TIM_HandleTypeDef类型结构体指针变量，用于配置要初始化的参数。
第2个参数是通道设置，支持以下参数：

TIM_CHANNEL_1

TIM_CHANNEL_2

TIM_CHANNEL_3

TIM_CHANNEL_4

返回值，返回HAL_ERROR表示配置失败，HAL_OK表示配置成功，HAL_BUSY表示忙（操作中），HAL_TIMEOUT表示时间溢出。

32.4.9 函数HAL_TIM_OC_Init

函数原型：

HAL_StatusTypeDef HAL_TIM_OC_Init(TIM_HandleTypeDef* htim)
{
  /* 检测形参是否有效 Check */
  if(htim == NULL)
  {
    return HAL_ERROR;
  }

  /* 检查参数 */
  assert_param(IS_TIM_INSTANCE(htim->Instance));
  assert_param(IS_TIM_COUNTER_MODE(htim->Init.CounterMode));
  assert_param(IS_TIM_CLOCKDIVISION_DIV(htim->Init.ClockDivision));
 
  if(htim->State == HAL_TIM_STATE_RESET)
  {
/* 默认取消锁 */
    htim->Lock = HAL_UNLOCKED;
    
/* 初始底层 : GPIO, CLOCK, NVIC 和 DMA */
    HAL_TIM_OC_MspInit(htim);
  }
  
  /* 设置定时器状态Set the TIM state */
  htim->State= HAL_TIM_STATE_BUSY;

  /* 配置定时器为输出比较模式Init the base time for the Output Compare */  
  TIM_Base_SetConfig(htim->Instance,  &htim->Init); 
  
  /* 设置定时器状态 */
  htim->State= HAL_TIM_STATE_READY;
  
  return HAL_OK;
}

函数描述：

此函数用于定时器输入捕获初始化。

函数参数：

第1个参数是TIM_HandleTypeDef类型结构体指针变量，用于配置要初始化的参数。
返回值，返回HAL_ERROR表示配置失败，HAL_OK表示配置成功，HAL_BUSY表示忙（操作中），HAL_TIMEOUT表示时间溢出。

注意事项：

函数HAL_TIM_OC_MspInit用于初始化定时器的底层时钟、引脚等功能。需要用户自己在此函数里面实现具体的功能，由于这个函数是弱定义的，允许用户在工程其它源文件里面重新实现此函数。当然，不限制一定要在此函数里面实现，也可以像早期的标准库那样，用户自己初始化即可，更灵活些。
如果形参htim的结构体成员gState没有做初始状态，这个地方就是个坑。特别是用户搞了一个局部变量TIM_HandleTypeDef TimHandle。

对于局部变量来说，这个参数就是一个随机值，如果是全局变量还好，一般MDK和IAR都会将全部变量初始化为0，而恰好这个HAL_TIM_STATE_RESET = 0x00U。

解决办法有三：

方法1：用户自己初始定时器和涉及到的GPIO等。

方法2：定义TIM_HandleTypeDef TimHandle为全局变量。

方法3；下面的方法

if(HAL_TIM_OC_DeInit(&UartHandle) != HAL_OK)
{
    Error_Handler();
}  
if(HAL_TIM_OC_Init(&UartHandle) != HAL_OK)
{
    Error_Handler();
}

32.4.10 函数HAL_TIM_OC_ConfigChannel

函数原型：

HAL_StatusTypeDef HAL_TIM_OC_ConfigChannel(TIM_HandleTypeDef *htim,
                                           TIM_OC_InitTypeDef* sConfig,
                                           uint32_t Channel)
{  
  /* Check the parameters */
  assert_param(IS_TIM_CHANNELS(Channel)); 
  assert_param(IS_TIM_OC_MODE(sConfig->OCMode));
  assert_param(IS_TIM_OC_POLARITY(sConfig->OCPolarity));
  
  /* Process Locked */
  __HAL_LOCK(htim); 
  
  htim->State = HAL_TIM_STATE_BUSY;
  
  switch (Channel)
  {
    case TIM_CHANNEL_1:
    {
      /* 检测参数Check the parameters */
      assert_param(IS_TIM_CC1_INSTANCE(htim->Instance)); 
      
     /* 配置定时器输出比较通道1 */
      TIM_OC1_SetConfig(htim->Instance, sConfig);
    }
    break;
    
    case TIM_CHANNEL_2:
    {
      /* 省略 */
    }
    break;
    
    case TIM_CHANNEL_3:
    {
      /* 省略 */
    }
    break;
    
    case TIM_CHANNEL_4:
    {
      /* 省略 */
    }
    break;
    
    case TIM_CHANNEL_5:
    {
      /* 省略 */
    }
    break;
    
    case TIM_CHANNEL_6:
    {
      /* 省略 */
    }
    break;
        
    default:
    break;    
  }
  
  htim->State = HAL_TIM_STATE_READY;
  
  __HAL_UNLOCK(htim); 
  
  return HAL_OK;
}

函数描述：

此函数用于初始化串口的基础特性和高级特性。

函数参数：

第1个参数是TIM_HandleTypeDef类型结构体指针变量，用于定时器基本参数配置。
第2个参数是TIM_OC_InitTypeDef类型结构体指定变量，用于定时器输出比较参数配置。
第3个参数是通道设置，支持以下参数：

TIM_CHANNEL_1

TIM_CHANNEL_2

TIM_CHANNEL_3

TIM_CHANNEL_4

TIM_CHANNEL_5

TIM_CHANNEL_6

返回值，返回HAL_ERROR表示配置失败，HAL_OK表示配置成功，HAL_BUSY表示忙（操作中），HAL_TIMEOUT表示时间溢出。

32.4.11 函数HAL_TIM_OC_Start

函数原型：

HAL_StatusTypeDef HAL_TIM_OC_Start(TIM_HandleTypeDef *htim, uint32_t Channel)
{
  /* 检查参数 */
  assert_param(IS_TIM_CCX_INSTANCE(htim->Instance, Channel));
  
  /* 使能输出比较通道 */
  TIM_CCxChannelCmd(htim->Instance, Channel, TIM_CCx_ENABLE);
  
  if(IS_TIM_BREAK_INSTANCE(htim->Instance) != RESET)  
  {
    /* 使能主输出 */
    __HAL_TIM_MOE_ENABLE(htim);
  }
  
  /* 使能定时器 */
  __HAL_TIM_ENABLE(htim); 
  
  /* 返回状态 */
  return HAL_OK;
}

函数描述：

此函数用于启动定时器输出比较模式。

函数参数：

第1个参数是TIM_HandleTypeDef类型结构体指针变量，用于配置要初始化的参数。
第2个参数是通道设置，支持以下参数：

TIM_CHANNEL_1

TIM_CHANNEL_2

TIM_CHANNEL_3

TIM_CHANNEL_4

返回值，返回HAL_ERROR表示配置失败，HAL_OK表示配置成功，HAL_BUSY表示忙（操作中），HAL_TIMEOUT表示时间溢出。

32.5 总结

本章节就为大家讲解这么多，建议大家将GPIO的驱动源码结合参考手册中的寄存器通读一遍，对于我们后面章节的学习大有裨益。

本文参与腾讯云自媒体分享计划，分享自作者个人站点/博客。

原始发表：2019-07-26 ，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

单片机

编程算法

本文分享自作者个人站点/博客前往查看

如有侵权，请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

本文参与腾讯云自媒体分享计划，欢迎热爱写作的你一起参与！

单片机

编程算法