【問題】
STM32F103的APB1最大總線時鍾是AHB總線時鍾的1/2,最大為36MHz,在用ST的庫函數(v2.0)的時候,TIM2(普通定時器)的時鍾頻率為72MHz,不知道原因何在?
【問題分析】
STM32中有多達8個定時器,其中TIM1和TIM8是能夠產生三對PWM互補輸出的高級定時器,常用於三相電機的驅動,它們的時鍾由APB2的輸出產生。其它6個為普通定時器,時鍾由APB1的輸出產生。
下圖是STM32參考手冊上時鍾分配圖中,有關定時器時鍾部分的截圖:

從圖中可以看出,定時器的時鍾不是直接來自APB1或APB2,而是來自於輸入為APB1或APB2的一個倍頻器,圖中的藍色部分。
下面以定時器2~7的時鍾說明這個倍頻器的作用:當APB1的預分頻系數為1時,這個倍頻器不起作用,定時器的時鍾頻率等於APB1的頻率;當APB1的預分頻系數為其它數值(即預分頻系數為2、4、8或16)時,這個倍頻器起作用,定時器的時鍾頻率等於APB1的頻率兩倍。
假定AHB=36MHz,因為APB1允許的最大頻率為36MHz,所以APB1的預分頻系數可以取任意數值;當預分頻系數=1時,APB1=36MHz,TIM2~7的時鍾頻率=36MHz(倍頻器不起作用);當預分頻系數=2時,APB1=18MHz,在倍頻器的作用下,TIM2~7的時鍾頻率=36MHz。
有人會問,既然需要TIM2~7的時鍾頻率=36MHz,為什么不直接取APB1的預分頻系數=1?答案是:APB1不但要為TIM2~7提供時鍾,而且還要為其它外設提供時鍾;設置這個倍頻器可以在保證其它外設使用較低時鍾頻率時,TIM2~7仍能得到較高的時鍾頻率。
再舉個例子:當AHB=72MHz時,APB1的預分頻系數必須大於2,因為APB1的最大頻率只能為36MHz。如果APB1的預分頻系數=2,則因為這個倍頻器,TIM2~7仍然能夠得到72MHz的時鍾頻率。能夠使用更高的時鍾頻率,無疑提高了定時器的分辨率,這也正是設計這個倍頻器的初衷。
示例:
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
// TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure ;
TIM_DeInit( TIM2);//復位TIM2定時器
/* TIM2 configuration */
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 100; //50ms定時時間,單位ms
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 35999;//頻率2kHz
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; // 時鍾分割
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //計數方向向上計數
TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);
/* Clear TIM2 update pending flag[清除TIM2溢出中斷標志] */
TIM_ClearFlag(TIM2, TIM_FLAG_Update);
/* Enable TIM2 Update interrupt [TIM2溢出中斷允許]*/
TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_Update, ENABLE);
//關閉定時器2,通過串口接收事件啟動該定時器
TIM_Cmd(TIM2, DISABLE);
說明:STM32F10x系列的定時器為16位的,相關配置寄存器的最大值不能超過65535。