【STM32F407開發板用戶手冊】第25章 STM32F407的TIM定時器基礎知識和HAL庫API

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第25章 STM32F407的TIM定時器基礎知識和HAL庫API

本章節為大家講解TIM1 – TIM14共計14個定時器的基礎知識和對應的HAL庫API。

25.1 初學者重要提示

25.2 定時器基礎知識

25.3 定時器的HAL庫用戶

25.4 源文件stm32f4xx_hal_tim.c

25.5 總結

25.1 初學者重要提示

學習定時器外設推薦從硬件框圖開始了解基本的功能特性，然后逐步深入了解各種特性，這種方式方便記憶和以后查閱。
特別注意STM32F4的TIM1,8,15,16,17才有RCR重復計數器，其它都沒用的。
STM32的單個定時器中不同通道可以配置不同頻率PWM。http://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=89008 。
STM32f4的TIM1-TIM14中斷入口函數名使用時要注意，別搞錯了：

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，定時器12也是用的這個
TIM8_UP_TIM13_IRQHandler       <------------------要注意，定時器13也是用的這個
TIM8_TRG_COM_TIM14_IRQHandler  <------------------要注意，定時器14也是用的這個
TIM8_CC_IRQHandler

25.2 定時器基礎知識

注，不同定時支持的功能略有區別，基礎定時器功能較少，TIM1和TIM8高級定時器功能多些。

TIM2和TIM5是32位定時器，其它定時器都是16位定時器。16位和32位的區別是CNT計數器范圍不同，32位的范圍是0 到2^32 – 1，而16位的是0到65535；它們支持的分頻是范圍是一樣的，都是1到65535。
計數器支持遞增、遞減和遞增/遞減二合一。
多個獨立通道，可用於：

– 輸入捕獲。

– 輸出比較。

– PWM 生成（邊沿和中心對齊模式）。

– 單脈沖模式輸出。

帶死區插入，斷路功能和PWM互補輸出，效果可看此貼：

http://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=88997 。

發生如下事件時生成中斷/DMA 請求：

– 更新：計數器上溢/下溢、計數器初始化（通過軟件或內部/外部觸發）

– 觸發事件（計數器啟動、停止、初始化或通過內部/外部觸發計數）

– 輸入捕獲

– 輸出比較

支持增量式編碼器和霍爾傳感器。

25.2.1 定時器TIM1-TIM14的區別

STM32F4支持的定時器有點多，要簡單的區分下。粗略的比較如下：

通過上面的表格，至少要了解到以下兩點：

STM32F4的定時器主要分為高級定時器，通用定時器，基礎定時器和低功耗定時器。
TIM2和TIM5是32位定時器，其它都是16位定時器。

25.2.2 定時器的硬件框圖

認識一個外設，最好的方式就是看他的框圖，方便我們快速的了解定時器的基本功能，然后再看手冊了解細節。

下面我們直接看最復雜的高級定時器TIM1&TIM8框圖：

通過這個框圖，我們可以得到如下信息：

TIMx_ETR接口

外部觸發輸入接口。ETR支持多種輸入源：輸入引腳（默認配置）、比較器輸出和模擬看門狗。

截圖左側的TIMx_CH1，TIMx_CH2，TIMx_CH3和TIMx_CH4接口

這四個通道主要用於輸入捕獲，可以計算波形頻率和脈寬。

TIMx_BKIN和TIMx_BKIN2接口

斷路功能，主要用於保護由 TIM1 和 TIM8 定時器產生的 PWM 信號所驅動的功率開關

TRGO內部輸出通道

主要用於定時器級聯，ADC和DAC的定時器觸發。

4組輸出比較單元OC1到OC6

OC1到OC4有對應的輸出引腳。

截圖右側的輸出比較通道TIMx_CH1，TIMx_CH1N，TIMx_CH2，TIMx_CH2N，TIMx_CH3，TIMx_CH3N和TIMx_CH4

主要用於PWM輸出，注意CH1到CH3有互補輸出，而CH4沒有互補輸出。

其它框圖里面未展示出來功能

定時器TIM1&TIM8還支持的其它功能在用到的時候再做說明。

25.2.3 定時器的時基單元

定時器要工作就需要一個基本時基單元，而基本的時基單元是由下面幾個寄存器組成的：

預分頻器寄存器 (TIMx_PSC)

用於設置定時器的分頻，比如定時器的主頻是168MHz，通過此寄存器可以將其設置為168MHz，84MHz，42MHz等分頻值。

注：預分頻器有個緩沖功能，可以讓用戶實時更改，新的預分頻值將在下一個更新事件發生時被采用（以遞增計數模式為例，就是CNT計數值達到ARR自動重裝寄存器的數值時會產生更新事件）。

計數器寄存器 (TIMx_CNT)

計數器是最基本的計數單元，計數值是建立在分頻的基礎上面，比如通過TIMx_PSC設置分頻后的頻率為100MHz，那么計數寄存器計一次數就是10ns。

自動重載寄存器 (TIMx_ARR)

自動重裝寄存器是CNT計數寄存器能達到的最大計數值，以遞增計數模式為例，就是CNT計數器達到ARR寄存器數值時，重新從0開始計數。

注，自動重載寄存器是預裝載的。對自動重載寄存器執行寫入或讀取操作時會訪問預裝載寄存器。預裝載寄存器的內容既可以立即傳送到影子寄存器（讓設置立即起到效果的寄存器），也可以在每次發生更新事件時傳送到影子寄存器。簡單的說就是讓ARR寄存器的數值立即更新還是更新事件發送的時候更新。

重復計數器寄存器 (TIMx_RCR)

以遞增計數模式為例，當CNT計數器數值達到ARR自動重載數值時，重復計數器的數值加1，重復次數達到TIMx_RCR+ 1后就，將生成更新事件。

注，只有TIM1，TIM8，TIM15，TIM16，TIM17有此寄存器。

比如我們要配置定時器實現周期性的中斷，主要使用這幾個寄存器即可。

25.2.4 定時器輸出比較（PWM）

使用定時器時基單元的那幾個寄存器僅僅能設置周期，還不能設置占空比。針對這個問題，還需要比較捕獲寄存CCR的參與，這樣就可以設置占空比了。

為了方便大家理解，以PWM 邊沿對齊模式，遞增計數配置為例：

當計數器TIMx_CNT < 比較捕獲寄存器TIMx_CCRx期間，PWM參考信號OCxREF輸出高電平。
當計數器TIMx_CNT >= 比較捕獲寄存器TIMx_CCRx期間， PWM參考信號OCxREF輸出低電平。
當比較捕獲寄存器TIMx_CCRx > 自動重載寄存器TIMx_ARR，OCxREF保持為1。
當比較捕獲寄存器TIMx_CCRx = 0，則OCxRef保持為0。

下面是TIMx_ARR=8的波形效果：

25.2.5 定時器輸入捕獲

與PWM一樣，使用定時器實現輸入捕獲，僅靠時基單元的那幾個寄存器是不行的，我們需要一個寄存器來記錄發生捕獲時的具體時間，這個寄存器依然由比較捕獲寄存器TIMx_CCRx來實現。

比如我們要測量一路方波的周期：

配置定時器為輸入捕獲模式，上升沿觸發，設置分頻，自動重裝等寄存器，比如設置的CNT計數器計數1次是1微秒。
當有上升沿觸發的時候，TIMx_CCRx寄存器就會自動記錄當前的CNT數值，然后用戶就可以通過CC中斷，在中斷復位程序里面保存當前的TIMx_CCRx寄存器數值。等下次再檢測到上升沿觸發，兩次時間求差就可以得到方波的周期。

不過這里要特別注意一點，如果CNT發生溢出（比如16位定時器，計數到65535就溢出了）就需要特別處理下，將CNT計數溢出考慮進來。

25.3 定時器的HAL庫用法

定時器的HAL庫用法其實就是幾個結構體變量成員的配置和使用，然后配置GPIO、時鍾，並根據需要配置NVIC、中斷和DMA。下面我們逐一展開為大家做個說明。

25.3.1 定時器寄存器結構體TIM_TypeDef

定時器相關的寄存器是通過HAL庫中的結構體TIM_TypeDef定義的，在stm32f4xx.h中可以找到這個類型定義：

typedef struct
{
  __IO uint32_t CR1;         /*!< TIM control register 1,              Address offset: 0x00 */
  __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 uint32_t PSC;         /*!< TIM prescaler,                       Address offset: 0x28 */
  __IO uint32_t ARR;         /*!< TIM auto-reload register,            Address offset: 0x2C */
  __IO uint32_t RCR;         /*!< TIM repetition counter register,     Address offset: 0x30 */
  __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 uint32_t DCR;         /*!< TIM DMA control register,            Address offset: 0x48 */
  __IO uint32_t DMAR;        /*!< TIM DMA address for full transfer,   Address offset: 0x4C */
  __IO uint32_t OR;          /*!< TIM option register,                 Address offset: 0x50 */
} TIM_TypeDef;

這個結構體的成員名稱和排列次序和CPU的定時器寄存器是一一對應的。

__IO表示volatile, 這是標准C語言中的一個修飾字，表示這個變量是非易失性的，編譯器不要將其優化掉。core_m4.h 文件定義了這個宏：

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

下面我們看下定時器的定義，在stm32f4xx.h文件。

#define PERIPH_BASE           0x40000000UL 
#define APB1PERIPH_BASE       PERIPH_BASE
#define APB2PERIPH_BASE       (PERIPH_BASE + 0x00010000UL)

/*!< APB2 peripherals */
#define TIM1_BASE             (APB2PERIPH_BASE + 0x0000UL) <----- 展開這個宏，(TIM_TypeDef *) 0x40000000
#define TIM8_BASE             (APB2PERIPH_BASE + 0x0400UL)
#define TIM9_BASE             (APB2PERIPH_BASE + 0x4000UL)
#define TIM10_BASE            (APB2PERIPH_BASE + 0x4400UL)
#define TIM11_BASE            (APB2PERIPH_BASE + 0x4800UL)

/*!< APB1 peripherals */
#define TIM2_BASE             (APB1PERIPH_BASE + 0x0000UL)
#define TIM3_BASE             (APB1PERIPH_BASE + 0x0400UL)
#define TIM4_BASE             (APB1PERIPH_BASE + 0x0800UL)
#define TIM5_BASE             (APB1PERIPH_BASE + 0x0C00UL)
#define TIM6_BASE             (APB1PERIPH_BASE + 0x1000UL)
#define TIM7_BASE             (APB1PERIPH_BASE + 0x1400UL)
#define TIM12_BASE            (APB1PERIPH_BASE + 0x1800UL)
#define TIM13_BASE            (APB1PERIPH_BASE + 0x1C00UL)
#define TIM14_BASE            (APB1PERIPH_BASE + 0x2000UL)

#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 TIM9                ((TIM_TypeDef *) TIM9_BASE)
#define TIM10               ((TIM_TypeDef *) TIM10_BASE)
#define TIM11               ((TIM_TypeDef *) TIM11_BASE)
#define TIM12               ((TIM_TypeDef *) TIM12_BASE)
#define TIM13               ((TIM_TypeDef *) TIM13_BASE)
#define TIM14               ((TIM_TypeDef *) TIM14_BASE)

我們訪問TIM2的CR1寄存器可以采用這種形式：TIM2->CR1 = 0；

25.3.2 定時器句柄結構體TIM_HandleTypeDef

HAL庫在TIM_TypeDef的基礎上封裝了一個結構體TIM_HandleTypeDef，定義如下：

#if (USE_HAL_TIM_REGISTER_CALLBACKS == 1)
typedef struct __TIM_HandleTypeDef
#else
typedef struct
#endif 
{
  TIM_TypeDef                 *Instance;     /*!< Register base address             */
  TIM_Base_InitTypeDef        Init;          /*!< TIM Time Base required parameters */
  HAL_TIM_ActiveChannel       Channel;       /*!< Active channel                    */
  DMA_HandleTypeDef           *hdma[7];      /*!< DMA Handlers array
                                                  This array is accessed by a @ref DMA_Handle_index */
  HAL_LockTypeDef             Lock;          /*!< Locking object                    */
  __IO HAL_TIM_StateTypeDef   State;         /*!< TIM operation state               */

#if (USE_HAL_TIM_REGISTER_CALLBACKS == 1)
  void (* Base_MspInitCallback)(struct __TIM_HandleTypeDef *htim);  /*!< TIM Base Msp Init Callback    */
  void (* Base_MspDeInitCallback)(struct __TIM_HandleTypeDef *htim); /*!< TIM Base Msp DeInit Callback */
  /* 省略 */

#endif 
} TIM_HandleTypeDef;

通過條件編譯USE_HAL_TIM_REGISTER_CALLBACKS，每個定時器可以有獨立的注冊回調，不用多個定時公用一個回調函數。

這里重點介紹前四個參數，其它參數主要是HAL庫內部使用的。

TIM_TypeDef *Instance

這個參數是寄存器的例化，方便操作寄存器，比如使能定時器的計數器。

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

TIM_Base_InitTypeDef Init

這個參數是用戶接觸最多的，用於配置定時器的基本參數。

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

成員Prescaler

用於設置定時器分頻，對於32位的TIM2和TIM5范圍是0到0xFFFFFFFF，其它定時器是0到0xFFFF。

成員CounterMode

用於設置計數模式，向上計數模式、向下計數模式和中心對齊模式。

#define TIM_COUNTERMODE_UP                 0x00000000U    /*!< Counter used as up-counter   */
#define TIM_COUNTERMODE_DOWN               TIM_CR1_DIR    /*!< Counter used as down-counter */
#define TIM_COUNTERMODE_CENTERALIGNED1     TIM_CR1_CMS_0  /*!< Center-aligned mode 1        */
#define TIM_COUNTERMODE_CENTERALIGNED2     TIM_CR1_CMS_1  /*!< Center-aligned mode 2        */
#define TIM_COUNTERMODE_CENTERALIGNED3     TIM_CR1_CMS    /*!< Center-aligned mode 3        */

成員Period

用於設置定時器周期，對於32位的TIM2和TIM5范圍是0到0xFFFFFFFF，其它定時器是0到0xFFFF。

成員ClockDivision

用於指示定時器時鍾 (CK_INT) 頻率與死區發生器以及數字濾波器（ETR、TIx）所使用的死區及采樣時鍾 (tDTS) 之間的分頻比。

#define TIM_CLOCKDIVISION_DIV1             0x00000000U      /*!< Clock division: tDTS=tCK_INT   */
#define TIM_CLOCKDIVISION_DIV2             TIM_CR1_CKD_0    /*!< Clock division: tDTS=2*tCK_INT */
#define TIM_CLOCKDIVISION_DIV4             TIM_CR1_CKD_1    /*!< Clock division: tDTS=4*tCK_INT */

成員RepetitionCounter

用於設置重復計數器，僅TIM1和TIM8有，其它定時器沒有。作用是每當計數器上溢/下溢時，重復計數器減1，當減到零時，才會生成更新事件，這個在生成PWM時比較有用。

成員AutoReloadPreload

用於設置定時器的ARR自動重裝寄存器是更新事件產生時寫入有效還是立即寫入有效。如果使能了表示更新事件產生時寫入有效，否則反之。

#define TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE    0x00000000U               /*!< TIMx_ARR register is not buffered */
#define TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_ENABLE     TIM_CR1_ARPE              /*!< TIMx_ARR register is buffered */

HAL_TIM_ActiveChannel Channel;

用於設置定時器通道，比如TIM1和TIM8都是4個通道。

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_CLEARED  = 0x00U     /*!< All active channels cleared */   
}HAL_TIM_ActiveChannel;

DMA_HandleTypeDef *hdma[7];

用於關聯DMA。

此結構體使用舉例：配置定時器參數，其實就是配置結構體TIM_HandleTypeDef的成員。

TIM_HandleTypeDef   TimHandle = {0};

/* 
    定時器中斷更新周期 = 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__);
}

25.3.3 定時器輸出比較結構體TIM_OC_InitTypeDef

此結構體主要用於定時器的輸出比較，定義如下：

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;

下面將這幾個參數一一做個說明。

OCMode

用於配置輸出比較模式，支持的模式較多：

#define TIM_OCMODE_TIMING                   0x00000000U                                              #define TIM_OCMODE_ACTIVE                   TIM_CCMR1_OC1M_0                                        
#define TIM_OCMODE_INACTIVE                 TIM_CCMR1_OC1M_1                                       
#define TIM_OCMODE_TOGGLE                   (TIM_CCMR1_OC1M_1 | TIM_CCMR1_OC1M_0)                  
#define TIM_OCMODE_PWM1                     (TIM_CCMR1_OC1M_2 | TIM_CCMR1_OC1M_1)                   
#define TIM_OCMODE_PWM2                     (TIM_CCMR1_OC1M_2 | TIM_CCMR1_OC1M_1 | TIM_CCMR1_OC1M_0) 
#define TIM_OCMODE_FORCED_ACTIVE            (TIM_CCMR1_OC1M_2 | TIM_CCMR1_OC1M_0)                   
#define TIM_OCMODE_FORCED_INACTIVE          TIM_CCMR1_OC1M_2

Pulse

可用於設置占空比，對應定時器的CCR寄存器，32位的TIM2和TIM5范圍是0到0xFFFFFFFF。

OCPolarity

設置輸出極性，可選高電平或低電平有效。

#define TIM_OCPOLARITY_HIGH                0x00000000U                         
#define TIM_OCPOLARITY_LOW                 TIM_CCER_CC1P                        /

OCNPolarity

互補輸出極性設置，可選高電平或者低電平有效。

#define TIM_OCNPOLARITY_HIGH               0x00000000U                       
#define TIM_OCNPOLARITY_LOW                TIM_CCER_CC1NP

OCFastMode

快速輸出模式使能，僅OCMode配置為PWM1或者PWM2模式時才有意義。

#define TIM_OCFAST_DISABLE                 0x00000000U                         
#define TIM_OCFAST_ENABLE                  TIM_CCMR1_OC1FE

OCIdleState

空閑狀態時，設置輸出比較引腳的電平狀態。

#define TIM_OCIDLESTATE_SET                TIM_CR2_OIS1                        
#define TIM_OCIDLESTATE_RESET              0x00000000U

OCNIdleState

空閑狀態時，設置互補輸出引腳的電平狀態。

#define TIM_OCNIDLESTATE_SET               TIM_CR2_OIS1N                       
#define TIM_OCNIDLESTATE_RESET             0x00000000U

25.3.4 定時器輸入捕獲結構體TIM_IC_InitTypeDef

此結構體主要用於定時器的輸入捕獲，定義如下：

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

下面將這幾個參數一一做個說明。

ICPolarity

輸入觸發極性，可以選擇上升沿，下降沿或者雙沿觸發。

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

ICSelection

輸入捕獲通道選擇，可以選擇直接輸入（即CC1選擇TI1，CC2選擇TI2等），間接輸入（CC1選擇TI2，CC3選擇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

輸入捕獲分頻，表示每捕獲1，2，4或8個事件后表示一次捕獲。

#define TIM_ICPSC_DIV1       0x00000000U                 
#define TIM_ICPSC_DIV2       (TIM_CCMR1_IC1PSC_0)    
#define TIM_ICPSC_DIV4       (TIM_CCMR1_IC1PSC_1)    
#define TIM_ICPSC_DIV8       (TIM_CCMR1_IC1PSC)

ICFilter

輸入捕獲濾波器，可以定義采樣頻率和多少個連續事件才視為有效的觸發，參數范圍0到15。具體定義如下，其中f_{CK_INT}表示定時器時鍾，f_DTS表示死區時間采樣率，N表示這么多個事件代表一次有效邊沿。

0000：無濾波器，按 fDTS 頻率進行采樣
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

25.3.5 定時器的底層配置（GPIO，時鍾，中斷等）

HAL庫有個自己的底層初始化回調函數，比如調用函數HAL_TIM_Base_Init就會調用HAL_TIM_Base_MspInit，此函數是弱定義的。

__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
   */
}

用戶可以在其它的C文件重定向，並將相對的底層初始化在里面實現。對應的底層復位函數HAL_TIM_Base_DeInit是在函數HAL_TIM_Base_MspDeInit里面被調用的，也是弱定義的。

當然，用戶也可以自己初始化，不限制必須在兩個函數里面實現。

定時器外設的基本參數配置完畢后還不能使用，還需要配置GPIO、時鍾、中斷等參數，比如下面配置TIM1使用PA8做PWM輸出。

void HAL_TIM_PWM_MspInit(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
  GPIO_InitTypeDef   GPIO_InitStruct;

  /* 使能TIM1時鍾 */
  __HAL_RCC_TIM1_CLK_ENABLE ();

  /* 使能GPIOA時鍾 */
  __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE ();

  /* 設置TIM1使用PA8做PWM輸出引腳，將其配置為輸出，推挽，復用模式 */
  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);

}

總結下來就是以下幾點：

配置TIM時鍾。
配置TIM所用到引腳和對應的GPIO時鍾。
如果用到定時器中斷，還需要通過NVIC配置中斷。
如果用到DMA，還要配置DMA。

25.3.6 定時器的狀態標志清除問題

下面我們介紹__HAL_TIM_GET_FLAG函數。這個函數用來檢查定時器標志位是否被設置。

/** @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個是比較常用的中斷標志。

TIM_FLAG_UPDATE

定時器更新標准，配置一個周期性的定時器中斷要用到。

TIM_FLAG_CC1

TIM_FLAG_CC2

TIM_FLAG_CC3

TIM_FLAG_CC4

捕獲/比較標志，配置了捕獲/比較中斷要用到。

與標志獲取函數__HAL_TIM_GET_FLAG對應的清除函數是__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__))

清除標志函數所支持的參數跟獲取函數是一一對應的。除了這兩個函數，還是定時器的中斷開啟和中斷關閉函數用的也比較多。

/** @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__))

常用的也是前五個參數，1個定時器更新中斷以及4個CC中斷。

注意：操作定時器的寄存器不限制必須要用HAL庫提供的API，比如要操作寄存器CR1，直接調用TIM1->CR1操作即可。

25.3.7 定時器初始化流程總結

使用方法由HAL庫提供：

第1步：通過下面幾個函數配置定時器工作在相應的模式

HAL_TIM_Base_Init

簡單的定時器時基礎功能

HAL_TIM_OC_Init 和 HAL_TIM_OC_ConfigChannel

配置定時器產生輸出比較信號

HAL_TIM_PWM_Init 和 HAL_TIM_PWM_ConfigChannel

配置定時器產生PWM信號

HAL_TIM_IC_Init 和 HAL_TIM_IC_ConfigChannel

配置定時器測量外部信號

HAL_TIM_OnePulse_Init 和 HAL_TIM_OnePulse_ConfigChannel

配置定時器工作在單脈沖模式

HAL_TIM_Encoder_Init

配置定時器使用編碼器接口

第2步：定時器幾個常用功能的底層初始化API，這個里面需要用戶自己填第1步里面的幾個函數會調用下面的API。

定時器基本功能 : HAL_TIM_Base_MspInit()
輸入捕獲 : HAL_TIM_IC_MspInit()
輸出比較 : HAL_TIM_OC_MspInit()
PWM輸出 : HAL_TIM_PWM_MspInit()
單脈沖輸出模式: HAL_TIM_OnePulse_MspInit()
編碼器模式 : HAL_TIM_Encoder_MspInit()

第3步：底層初始化具體實現第2步中函數的具體實現。

使用函數__HAL_RCC_TIMx_CLK_ENABLE()使能定時器時鍾。
使用函數__HAL_RCC_GPIOx_CLK_ENABLE()使能定時器使用到的引腳時鍾。
使用函數HAL_GPIO_Init()配置GPIO的復用功能。
如果使能了定時器中斷，調用函數HAL_NVIC_SetPriority和HAL_NVIC_EnableIRQ配置。
如果使能了DMA，還需要做DMA的配置。
定時器默認使用APB時鍾，如果使用外部時鍾，調用函數HAL_TIM_ConfigClockSource可以配置。

第4步：啟動定時器外設

定時器基礎功能:

HAL_TIM_Base_Start()

HAL_TIM_Base_Start_DMA()

HAL_TIM_Base_Start_IT()

輸入捕獲 :

HAL_TIM_IC_Start()

HAL_TIM_IC_Start_DMA()

HAL_TIM_IC_Start_IT()

輸出比較 :

HAL_TIM_OC_Start()

HAL_TIM_OC_Start_DMA()

HAL_TIM_OC_Start_IT()

PWM輸出：

HAL_TIM_PWM_Start()

HAL_TIM_PWM_Start_DMA()

HAL_TIM_PWM_Start_IT()

單脈沖模式：

HAL_TIM_OnePulse_Start()

HAL_TIM_OnePulse_Start_IT().

編碼器模式：

HAL_TIM_Encoder_Start()

HAL_TIM_Encoder_Start_DMA()

HAL_TIM_Encoder_Start_IT().

第5步：定時器的DMA突發使用下面兩個函數

HAL_TIM_DMABurst_WriteStart()
HAL_TIM_DMABurst_ReadStart()

定時器常用的功能，通過上面這幾步即可實現。

25.4 源文件stm32f4xx_hal_tim.c

此文件涉及到的函數非常多，這里把幾個常用的函數做個說明：

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

25.4.1 函數HAL_TIM_Base_Init

函數原型：

HAL_StatusTypeDef HAL_TIM_Base_Init(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
  /* 檢測是否是有效句柄 */
  if (htim == NULL)
  {
    return HAL_ERROR;
  }

  /* 檢測參數 */
  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));
  assert_param(IS_TIM_AUTORELOAD_PRELOAD(htim->Init.AutoReloadPreload));

  if (htim->State == HAL_TIM_STATE_RESET)
  {
    /* 默認取消鎖 */
    htim->Lock = HAL_UNLOCKED;

    /* 使用注冊回調，這樣每個定時器可以有獨立的回調，無需多個定時器共用 */
#if (USE_HAL_TIM_REGISTER_CALLBACKS == 1)
    /* 復位中斷回調為兼容的弱回調 */
    TIM_ResetCallback(htim);

    if (htim->Base_MspInitCallback == NULL)
    {
      htim->Base_MspInitCallback = HAL_TIM_Base_MspInit;
    }
    /* 初始化底層硬件 : GPIO, CLOCK, NVIC */
    htim->Base_MspInitCallback(htim);
#else
    /* 初始化底層硬件 : GPIO, CLOCK, NVIC */
    HAL_TIM_Base_MspInit(htim);
#endif /* USE_HAL_TIM_REGISTER_CALLBACKS */
  }

  /* 設置定時器狀態忙 */
  htim->State = HAL_TIM_STATE_BUSY;

  /* 定時器基礎配置 */
  TIM_Base_SetConfig(htim->Instance, &htim->Init);

  /* 設置定時器就緒 */
  htim->State = HAL_TIM_STATE_READY;

  return HAL_OK;
}

函數描述：

此函數用於初始化定時器基礎配置。

函數參數：

第1個參數是TIM_HandleTypeDef類型結構體指針變量，用於配置要初始化的參數。
返回值，返回HAL_ERROR表示配置失敗，HAL_OK表示配置成功，HAL_BUSY表示忙（操作中），HAL_TIMEOUT表示時間溢出。

注意事項：

從中心對齊計數器模式切換到遞增/遞減計數器模式需要重置計時器以避免意外的計數方向，因為在中心對齊模式下DIR位為只讀。解決辦法，在HAL_TIM_Base_Init之前調用HAL_TIM_Base_DeInit。
函數HAL_TIM_Base_MspInit用於初始化定時器的底層時鍾、引腳等功能。需要用戶自己在此函數里面實現具體的功能，由於這個函數是弱定義的，允許用戶在工程其它源文件里面重新實現此函數。當然，不限制一定要在此函數里面實現，也可以像早期的標准庫那樣，用戶自己初始化即可，更靈活些。
如果形參htim的結構體成員State沒有做初始狀態，這個地方就是個坑。特別是用戶搞了一個局部變量TIM_HandleTypeDef TimHandle。

對於局部變量來說，這個參數就是一個隨機值，如果是全局變量還好，一般MDK和IAR都會將全部變量初始化為0，而恰好這個 HAL_TIM_STATE_RESET = 0x00U。

解決辦法有三：

方法1：用戶自己初始定時器和涉及到的GPIO等。

方法2：定義TIM_HandleTypeDef TimHandle為全局變量。

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();
}

使用舉例：

TIM_HandleTypeDef   TimHandle = {0};

/* 
    定時器中斷更新周期 = 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__);
}

25.4.2 函數HAL_TIM_Base_Start

函數原型：

HAL_StatusTypeDef HAL_TIM_Base_Start(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
  
  assert_param(IS_TIM_INSTANCE(htim->Instance));
  
  /* 設置定時器狀態 */
  htim->State= HAL_TIM_STATE_BUSY;
  
  /* 使能定時器 */
  __HAL_TIM_ENABLE(htim);
  
  /* 設置定時器狀態 */
  htim->State= HAL_TIM_STATE_READY;
  
  /* 返回HAL_OK */
  return HAL_OK;
uint32_t tmpsmcr;

/* 檢測參數狀態 */
  assert_param(IS_TIM_INSTANCE(htim->Instance));

  /* 設置定時器狀態忙 */
  htim->State = HAL_TIM_STATE_BUSY;

  /* 使能外設，除了觸發模式，這個模式會自動使能 */
  tmpsmcr = htim->Instance->SMCR & TIM_SMCR_SMS;
  if (!IS_TIM_SLAVEMODE_TRIGGER_ENABLED(tmpsmcr))
  {
    __HAL_TIM_ENABLE(htim);
  }

  /* 設置定時器就緒 */
  htim->State = HAL_TIM_STATE_READY;

  /* 返回函數狀態 */
  return HAL_OK;
}

函數描述：

此函數比較簡單，調用函數HAL_TIM_Base_Init配置了基礎功能后，啟動定時器。

函數參數：

第1個參數是TIM_HandleTypeDef類型結構體指針變量。
返回值，固定返回HAL_OK，表示初始化成功。

使用舉例：

TIM_HandleTypeDef   TimHandle = {0};

/* 
    定時器中斷更新周期 = 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__);
}

/* 啟動定時器 */
if (HAL_TIM_Base_Start(&TimHandle) != HAL_OK)
{
Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
}

25.4.3 函數HAL_TIM_PWM_Init

函數原型：

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

  /* 檢測參數 */
  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));
  assert_param(IS_TIM_AUTORELOAD_PRELOAD(htim->Init.AutoReloadPreload));

  if (htim->State == HAL_TIM_STATE_RESET)
  {
    /* 默認取消鎖 */
    htim->Lock = HAL_UNLOCKED;
/* 使用注冊回調，這樣每個定時器可以有獨立的回調，無需多個定時器共用 */
#if (USE_HAL_TIM_REGISTER_CALLBACKS == 1)
    /* 復位中斷回調為兼容的弱回調 */
    TIM_ResetCallback(htim);

    if (htim->PWM_MspInitCallback == NULL)
    {
      htim->PWM_MspInitCallback = HAL_TIM_PWM_MspInit;
    }
    /* 初始化底層硬件 : GPIO, CLOCK, NVIC */
    htim->PWM_MspInitCallback(htim);
#else
    /* 初始化底層硬件 : GPIO, CLOCK, NVIC */
    HAL_TIM_PWM_MspInit(htim);
#endif 
  }

  /* 設置定時器狀態 */
  htim->State = HAL_TIM_STATE_BUSY;

  /* Init the base time for the PWM */
  TIM_Base_SetConfig(htim->Instance, &htim->Init);

  /* Initialize the TIM state*/
  htim->State = HAL_TIM_STATE_READY;

  return HAL_OK;
}

函數描述：

此函數用於初始化定時為PWM方式。

函數參數：

第1個參數是TIM_HandleTypeDef類型結構體指針變量，用於配置要初始化的參數。
返回值，返回HAL_ERROR表示配置失敗，HAL_OK表示配置成功，HAL_BUSY表示忙（操作中），HAL_TIMEOUT表示時間溢出。

注意事項：

函數HAL_TIM_PWM_MspInit用於初始化定時器的底層時鍾、引腳等功能。需要用戶自己在此函數里面實現具體的功能，由於這個函數是弱定義的，允許用戶在工程其它源文件里面重新實現此函數。當然，不限制一定要在此函數里面實現，也可以像早期的標准庫那樣，用戶自己初始化即可，更靈活些。
如果形參htim的結構體成員State沒有做初始狀態，這個地方就是個坑。特別是用戶搞了一個局部變量TIM_HandleTypeDef TimHandle。

對於局部變量來說，這個參數就是一個隨機值，如果是全局變量還好，一般MDK和IAR都會將全部變量初始化為0，而恰好這個 HAL_TIM_STATE_RESET = 0x00U。

解決辦法有三：

方法1：用戶自己初始定時器和涉及到的GPIO等。

方法2：定義TIM_HandleTypeDef TimHandle為全局變量。

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();
}

使用舉例：

TIM_HandleTypeDef  TimHandle = {0};

/*  PWM頻率 = 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__);
}

25.4.4 函數HAL_TIM_PWM_ConfigChannel

函數原型：

HAL_StatusTypeDef HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(TIM_HandleTypeDef *htim,
                                            TIM_OC_InitTypeDef *sConfig,
                                            uint32_t Channel)
{
  /* 檢測參數 */
  assert_param(IS_TIM_CHANNELS(Channel));
  assert_param(IS_TIM_PWM_MODE(sConfig->OCMode));
  assert_param(IS_TIM_OC_POLARITY(sConfig->OCPolarity));
  assert_param(IS_TIM_FAST_STATE(sConfig->OCFastMode));

  /* 上鎖 */
  __HAL_LOCK(htim);

  htim->State = HAL_TIM_STATE_BUSY;

  switch (Channel)
  {
    case TIM_CHANNEL_1:
    {
      /* 檢測參數 */
      assert_param(IS_TIM_CC1_INSTANCE(htim->Instance));

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

      /* 使能重載bit */
      htim->Instance->CCMR1 |= TIM_CCMR1_OC1PE;

      /* 配置快速輸出模式 */
      htim->Instance->CCMR1 &= ~TIM_CCMR1_OC1FE;
      htim->Instance->CCMR1 |= sConfig->OCFastMode;
      break;
    }

    case TIM_CHANNEL_2:
    {
  
    }

    case TIM_CHANNEL_3:
    {
   
    }

    case TIM_CHANNEL_4:
    {
    }

    default:
      break;
  }

  htim->State = HAL_TIM_STATE_READY;

  __HAL_UNLOCK(htim);

  return HAL_OK;
}

函數描述：

此函數用於配置定時器的PWM通道。

函數參數：

第1個參數是TIM_HandleTypeDef類型結構體指針變量，用於定時器基本參數配置。
第2個參數是TIM_OC_InitTypeDef類型結構體指定變量，用於定時器輸出比較參數配置。
第3個參數是通道設置，支持以下參數：

TIM_CHANNEL_1

TIM_CHANNEL_2

TIM_CHANNEL_3

TIM_CHANNEL_4

返回值，返回HAL_ERROR表示配置失敗，HAL_OK表示配置成功，HAL_BUSY表示忙（操作中），HAL_TIMEOUT表示時間溢出。

使用舉例：

TIM_HandleTypeDef  TimHandle = {0};

/*  PWM頻率 = 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__);
}

/* 配置定時器PWM輸出通道 */
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__);
}

25.4.5 函數HAL_TIM_PWM_Start

函數原型：

HAL_StatusTypeDef HAL_TIM_PWM_Start(TIM_HandleTypeDef *htim, uint32_t Channel)
{
  uint32_t tmpsmcr;

  /* 檢測參數 */
  assert_param(IS_TIM_CCX_INSTANCE(htim->Instance, Channel));

  /* 使能捕獲比較通道 */
  TIM_CCxChannelCmd(htim->Instance, Channel, TIM_CCx_ENABLE);

  if (IS_TIM_BREAK_INSTANCE(htim->Instance) != RESET)
  {
    /* 使能主輸出 */
    __HAL_TIM_MOE_ENABLE(htim);
  }

  /* 觸發模式會自動使能 */
  tmpsmcr = htim->Instance->SMCR & TIM_SMCR_SMS;
  if (!IS_TIM_SLAVEMODE_TRIGGER_ENABLED(tmpsmcr))
  {
    __HAL_TIM_ENABLE(htim);
  }

  /* 返回OK */
  return HAL_OK;
}

函數描述：

此函數用於啟動PWM。

函數參數：

第1個參數是TIM_HandleTypeDef類型結構體指針變量，用於配置要初始化的參數。
第2個參數是通道設置，支持以下參數：

TIM_CHANNEL_1

TIM_CHANNEL_2

TIM_CHANNEL_3

TIM_CHANNEL_4

返回值，返回HAL_ERROR表示配置失敗，HAL_OK表示配置成功，HAL_BUSY表示忙（操作中），HAL_TIMEOUT表示時間溢出。

使用舉例：

TIM_HandleTypeDef  TimHandle = {0};

/*  PWM頻率 = 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__);
}

/* 配置定時器PWM輸出通道 */
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__);
}

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

25.4.6 函數HAL_TIM_IC_Init

函數原型：

HAL_StatusTypeDef HAL_TIM_IC_Init(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
  /* 檢測句柄是否有效 */
  if (htim == NULL)
  {
    return HAL_ERROR;
  }

  /* 檢測參數 */
  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));
  assert_param(IS_TIM_AUTORELOAD_PRELOAD(htim->Init.AutoReloadPreload));

  if (htim->State == HAL_TIM_STATE_RESET)
  {
    /* 默認取消鎖 */
    htim->Lock = HAL_UNLOCKED;

/* 使用注冊回調，這樣每個定時器可以有獨立的回調，無需多個定時器共用 */
#if (USE_HAL_TIM_REGISTER_CALLBACKS == 1)
    /* 復位中斷回調為兼容的弱回調 */
    TIM_ResetCallback(htim);

    if (htim->IC_MspInitCallback == NULL)
    {
      htim->IC_MspInitCallback = HAL_TIM_IC_MspInit;
    }
/* 初始化底層硬件 : GPIO, CLOCK, NVIC */
    htim->IC_MspInitCallback(htim);
#else
    /* 初始化底層硬件 : GPIO, CLOCK, NVIC */
    HAL_TIM_IC_MspInit(htim);
#endif 
  }

  /* 設置定時忙Set the TIM state */
  htim->State = HAL_TIM_STATE_BUSY;

  /* 設置定時器輸入捕獲 */
  TIM_Base_SetConfig(htim->Instance, &htim->Init);

  /* 設置定時就緒 */
  htim->State = HAL_TIM_STATE_READY;

  return HAL_OK;
}

函數描述：

此函數用於定時器輸入捕獲初始化。

函數參數：

第1個參數是TIM_HandleTypeDef類型結構體指針變量，用於配置要初始化的參數。
返回值，返回HAL_ERROR表示配置失敗，HAL_OK表示配置成功，HAL_BUSY表示忙（操作中），HAL_TIMEOUT表示時間溢出。

注意事項：

函數HAL_TIM_IC_MspInit用於初始化定時器的底層時鍾、引腳等功能。需要用戶自己在此函數里面實現具體的功能，由於這個函數是弱定義的，允許用戶在工程其它源文件里面重新實現此函數。當然，不限制一定要在此函數里面實現，也可以像早期的標准庫那樣，用戶自己初始化即可，更靈活些。
如果形參htim的結構體成員State沒有做初始狀態，這個地方就是個坑。特別是用戶搞了一個局部變量TIM_HandleTypeDef TimHandle。

對於局部變量來說，這個參數就是一個隨機值，如果是全局變量還好，一般MDK和IAR都會將全部變量初始化為0，而恰好這個HAL_TIM_STATE_RESET = 0x00U。

解決辦法有三：

方法1：用戶自己初始定時器和涉及到的GPIO等。

方法2：定義TIM_HandleTypeDef TimHandle為全局變量。

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();
}

25.4.7 函數HAL_TIM_IC_ConfigChannel

函數原型：

HAL_StatusTypeDef HAL_TIM_IC_ConfigChannel(TIM_HandleTypeDef *htim, TIM_IC_InitTypeDef *sConfig, uint32_t Channel)
{
  /* 檢測參數Check the parameters */
  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));

  /* 上鎖 Process Locked */
  __HAL_LOCK(htim);

  htim->State = HAL_TIM_STATE_BUSY;

  if (Channel == TIM_CHANNEL_1)
  {
    /* TI1配置 */
    TIM_TI1_SetConfig(htim->Instance,
                      sConfig->ICPolarity,
                      sConfig->ICSelection,
                      sConfig->ICFilter);

    /* 復位IC1PSC*/
    htim->Instance->CCMR1 &= ~TIM_CCMR1_IC1PSC;

    /* 設置IC1PSC分頻值 */
    htim->Instance->CCMR1 |= sConfig->ICPrescaler;
  }
  else if (Channel == TIM_CHANNEL_2)
  {
    /* 省略 */
  }
  else if (Channel == TIM_CHANNEL_3)
  {
    /* 省略 */
  }
  else
  {
  

  }

  htim->State = HAL_TIM_STATE_READY;

  __HAL_UNLOCK(htim);

  return HAL_OK;
}

函數描述：

此函數用於配置定時器的輸入捕獲通道。

函數參數：

第1個參數是TIM_HandleTypeDef類型結構體指針變量，用於定時器基本參數配置
第2個參數是TIM_IC_InitTypeDef類型結構體指定變量，用於定時器輸出比較參數配置。
第3個參數是通道設置，支持以下參數：

TIM_CHANNEL_1

TIM_CHANNEL_2

TIM_CHANNEL_3

TIM_CHANNEL_4

返回值，返回HAL_ERROR表示配置失敗，HAL_OK表示配置成功，HAL_BUSY表示忙（操作中），HAL_TIMEOUT表示時間溢出。

25.4.8 函數HAL_TIM_IC_Start_IT

函數原型：

HAL_StatusTypeDef HAL_TIM_IC_Start_IT (TIM_HandleTypeDef *htim, uint32_t Channel)
{
  /* 檢查參數 */
  assert_param(IS_TIM_CCX_INSTANCE(htim->Instance, Channel));
  
  switch (Channel)
  {
    case TIM_CHANNEL_1:
    {       
      /* 使能CC1（Capture/Compare 1）中斷 */
      __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;
  }  
  /* 使能輸入捕獲通道 */
  TIM_CCxChannelCmd(htim->Instance, Channel, TIM_CCx_ENABLE);
    
  /* 使能定時器 */
  __HAL_TIM_ENABLE(htim);  

  /* 返回狀態 */
  return HAL_OK;  
}
HAL_StatusTypeDef HAL_TIM_IC_Start_IT(TIM_HandleTypeDef *htim, uint32_t Channel)
{
  uint32_t tmpsmcr;

  /* 檢測參數 */
  assert_param(IS_TIM_CCX_INSTANCE(htim->Instance, Channel));

  switch (Channel)
  {
    case TIM_CHANNEL_1:
    {
      /* 使能捕獲比較通道1 */
      __HAL_TIM_ENABLE_IT(htim, TIM_IT_CC1);
      break;
    }

    case TIM_CHANNEL_2:
    {
      /* 使能捕獲比較通道2 */
      __HAL_TIM_ENABLE_IT(htim, TIM_IT_CC2);
      break;
    }

    case TIM_CHANNEL_3:
    {
      /* 使能捕獲比較通道3 */
      __HAL_TIM_ENABLE_IT(htim, TIM_IT_CC3);
      break;
    }

    case TIM_CHANNEL_4:
    {
      /* 使能捕獲比較通道4 */
      __HAL_TIM_ENABLE_IT(htim, TIM_IT_CC4);
      break;
    }

    default:
      break;
  }
  /* 使能輸入捕獲通道 */
  TIM_CCxChannelCmd(htim->Instance, Channel, TIM_CCx_ENABLE);

  /* 觸發模式已經自動使能 */
  tmpsmcr = htim->Instance->SMCR & TIM_SMCR_SMS;
  if (!IS_TIM_SLAVEMODE_TRIGGER_ENABLED(tmpsmcr))
  {
    __HAL_TIM_ENABLE(htim);
  }

  /* 返回函數狀態 */
  return HAL_OK;
}

函數描述：

此函數用於啟動定時器輸入捕獲模式，采用定時器方式。

函數參數：

第1個參數是TIM_HandleTypeDef類型結構體指針變量，用於配置要初始化的參數。
第2個參數是通道設置，支持以下參數：

TIM_CHANNEL_1

TIM_CHANNEL_2

TIM_CHANNEL_3

TIM_CHANNEL_4

返回值，返回HAL_ERROR表示配置失敗，HAL_OK表示配置成功，HAL_BUSY表示忙（操作中），HAL_TIMEOUT表示時間溢出。

25.4.9 函數HAL_TIM_OC_Init

函數原型：

HAL_StatusTypeDef HAL_TIM_OC_Init(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
  /* 檢測句柄是否有效 */
  if (htim == NULL)
  {
    return HAL_ERROR;
  }

  /* 檢測參數 */
  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));
  assert_param(IS_TIM_AUTORELOAD_PRELOAD(htim->Init.AutoReloadPreload));

  if (htim->State == HAL_TIM_STATE_RESET)
  {
     /* 默認取消鎖 */
    htim->Lock = HAL_UNLOCKED;

/* 使用注冊回調，這樣每個定時器可以有獨立的回調，無需多個定時器共用 */
#if (USE_HAL_TIM_REGISTER_CALLBACKS == 1)
     /* 復位中斷回調為兼容的弱回調 *
    TIM_ResetCallback(htim);

    if (htim->OC_MspInitCallback == NULL)
    {
      htim->OC_MspInitCallback = HAL_TIM_OC_MspInit;
    }
     /* 初始化底層硬件 : GPIO, CLOCK, NVIC */
    htim->OC_MspInitCallback(htim);
#else
     /* 初始化底層硬件 : GPIO, CLOCK, NVIC */
    HAL_TIM_OC_MspInit(htim);
#endif /* USE_HAL_TIM_REGISTER_CALLBACKS */
  }

  /* 設置定時忙 */
  htim->State = HAL_TIM_STATE_BUSY;

  /* 設置輸出比較 */
  TIM_Base_SetConfig(htim->Instance,  &htim->Init);

  /* 設置定時器就緒 */
  htim->State = HAL_TIM_STATE_READY;

  return HAL_OK;
}

函數描述：

此函數用於定時器輸入捕獲初始化。

函數參數：

第1個參數是TIM_HandleTypeDef類型結構體指針變量，用於配置要初始化的參數。
返回值，返回HAL_ERROR表示配置失敗，HAL_OK表示配置成功，HAL_BUSY表示忙（操作中），HAL_TIMEOUT表示時間溢出。

注意事項：

函數HAL_TIM_OC_MspInit用於初始化定時器的底層時鍾、引腳等功能。需要用戶自己在此函數里面實現具體的功能，由於這個函數是弱定義的，允許用戶在工程其它源文件里面重新實現此函數。當然，不限制一定要在此函數里面實現，也可以像早期的標准庫那樣，用戶自己初始化即可，更靈活些。
如果形參htim的結構體成員State沒有做初始狀態，這個地方就是個坑。特別是用戶搞了一個局部變量TIM_HandleTypeDef TimHandle。

對於局部變量來說，這個參數就是一個隨機值，如果是全局變量還好，一般MDK和IAR都會將全部變量初始化為0，而恰好這個HAL_TIM_STATE_RESET = 0x00U。

解決辦法有三：

方法1：用戶自己初始定時器和涉及到的GPIO等。

方法2：定義TIM_HandleTypeDef TimHandle為全局變量。

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();
}

25.4.10 函數HAL_TIM_OC_ConfigChannel

函數原型：

HAL_StatusTypeDef HAL_TIM_OC_ConfigChannel(TIM_HandleTypeDef *htim,
                                           TIM_OC_InitTypeDef *sConfig,
                                           uint32_t Channel)
{
  /* 檢測參數 */
  assert_param(IS_TIM_CHANNELS(Channel));
  assert_param(IS_TIM_OC_MODE(sConfig->OCMode));
  assert_param(IS_TIM_OC_POLARITY(sConfig->OCPolarity));

  /* 上鎖 */
  __HAL_LOCK(htim);

  htim->State = HAL_TIM_STATE_BUSY;

  switch (Channel)
  {
    case TIM_CHANNEL_1:
    {
      /* 檢測參數 */
      assert_param(IS_TIM_CC1_INSTANCE(htim->Instance));

      /* 配置通道1的輸出比較 */
      TIM_OC1_SetConfig(htim->Instance, sConfig);
      break;
    }

    case TIM_CHANNEL_2:
    {
    
    }

    case TIM_CHANNEL_3:
    {
    
    }

    case TIM_CHANNEL_4:
    {
    
    }

    default:
      break;
  }

  htim->State = HAL_TIM_STATE_READY;

  __HAL_UNLOCK(htim);

  return HAL_OK;
}

函數描述：

此函數用於初始化串口的基礎特性和高級特性。

函數參數：

第1個參數是TIM_HandleTypeDef類型結構體指針變量，用於定時器基本參數配置。
第2個參數是TIM_OC_InitTypeDef類型結構體指定變量，用於定時器輸出比較參數配置。
第3個參數是通道設置，支持以下參數：

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表示配置失敗，HAL_OK表示配置成功，HAL_BUSY表示忙（操作中），HAL_TIMEOUT表示時間溢出。

25.4.11 函數HAL_TIM_OC_Start

函數原型：

HAL_StatusTypeDef HAL_TIM_OC_Start(TIM_HandleTypeDef *htim, uint32_t Channel)
{
  uint32_t tmpsmcr;

  /* 檢測參數 Check the parameters */
  assert_param(IS_TIM_CCX_INSTANCE(htim->Instance, Channel));

  /* 使能輸出比較通道 */
  TIM_CCxChannelCmd(htim->Instance, Channel, TIM_CCx_ENABLE);

  if (IS_TIM_BREAK_INSTANCE(htim->Instance) != RESET)
  {
    /* 使能主輸出 */
    __HAL_TIM_MOE_ENABLE(htim);
  }

  /* 觸摸模式會自動使能 */
  tmpsmcr = htim->Instance->SMCR & TIM_SMCR_SMS;
  if (!IS_TIM_SLAVEMODE_TRIGGER_ENABLED(tmpsmcr))
  {
    __HAL_TIM_ENABLE(htim);
  }

  /* 返回OK */
  return HAL_OK;
}

函數描述：

此函數用於啟動定時器輸出比較模式。

函數參數：

第1個參數是TIM_HandleTypeDef類型結構體指針變量，用於配置要初始化的參數。
第2個參數是通道設置，支持以下參數：

TIM_CHANNEL_1

TIM_CHANNEL_2

TIM_CHANNEL_3

TIM_CHANNEL_4

返回值，返回HAL_ERROR表示配置失敗，HAL_OK表示配置成功，HAL_BUSY表示忙（操作中），HAL_TIMEOUT表示時間溢出。

25.5 總結

本章節就為大家講解這么多，建議大家將定時器的驅動源碼結合參考手冊中的寄存器通讀一遍，對於我們后面章節的學習大有裨益。

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