關(guān)于STM32定時(shí)器中TI1FP1 與TI1FP2及相關(guān)話題

整理：Miler Shao

    整體來講，STM32各個(gè)系列的TIMER外設(shè)基本框架和功能是類似的，大體分高級(jí)定時(shí)器、通用定時(shí)器和基本定時(shí)器。除了基本定時(shí)器外，每個(gè)高級(jí)定時(shí)器或部分通用定時(shí)器都可以產(chǎn)生4對中間信號(hào)，分別是TI1FP1 與TI1FP2，TI2FP1 與TI2FP2，TI3FP3 與TI3FP4，TI4FP3 與TI4FP4，即每個(gè)輸入通道可以生產(chǎn)1對信號(hào)。這里以STM32F103系列為例聊聊T這個(gè) TImFPn,。

 在SMT32各系列的參考手冊的定時(shí)器部分，在描述高級(jí)定時(shí)器或通用定時(shí)器時(shí)都可以看到如下的一副圖。圖中對那4對信號(hào)被清晰地描繪了出來。

 

這四對信號(hào)可以統(tǒng)一寫為：TImFPn,其中 m代表濾波和邊沿檢測器前的輸入通道號(hào)，n代表經(jīng)過濾波和邊沿檢測器后將要接入或者說要映射到的捕捉通道號(hào)。 比如：TI1FP1，是來自于通道TI1，經(jīng)過濾波器后將接到捕捉比較通道IC1；

 

  TI1FP1，是來自于通道TI1，經(jīng)過濾波器后將接到捕捉比較通道IC1；

      TI1FP2，是來自于通道TI1，經(jīng)過濾波器后將接到捕捉比較通道IC2；

      TI2FP1，是來自于通道TI2，經(jīng)過濾波器后將接到捕捉比較通道IC1；

      TI2FP2，是來自于通道TI2，經(jīng)過濾波器后將接到捕捉比較通道IC2；

      TI3FP3，是來自于通道TI3，經(jīng)過濾波器后將接到捕捉比較通道IC3；

      TI3FP4，是來自于通道TI3，經(jīng)過濾波器后將接到捕捉比較通道IC4；

      TI4FP3，是來自于通道TI4，經(jīng)過濾波器后將接到捕捉比較通道IC3；

      TI4FP4，是來自于通道TI4，經(jīng)過濾波器后將接到捕捉比較通道IC4；

那每一對信號(hào)到底是什么關(guān)系呢？比如TI1FP1與TI1FP2。說實(shí)在的，這個(gè)地方參考手冊里就沒有個(gè)明確的表述，讓人很費(fèi)解。但是可以從一個(gè)地方可以推理得出來，那個(gè)地方下面會(huì)提到。其實(shí)，二者都是來自同一TI1輸入通道，經(jīng)過輸入濾波和邊沿檢測器后所產(chǎn)生的具有相同特征的信號(hào)，然后映射到不同的輸入捕捉通道，本質(zhì)上還是同一路信號(hào)。

 同理，TI2信號(hào)，經(jīng)過濾波和邊沿檢測后產(chǎn)生了2路濾波信號(hào)，分別是TI2FP1與TI2FP2，它倆也是具有相同特征的信號(hào)，只是TI2FP1映射到捕捉通道IC1，TI2FP2映射到捕捉通道IC2.

那么對于TI3、TI4輸入通道，經(jīng)過濾波和邊沿檢測后，也分別產(chǎn)生兩對濾波信號(hào)TI3FP3與TI3FP4，TI4FP3與TI4FP4，分別前往IC3和IC4輸入捕捉通道。
     STM32定時(shí)器部分，有個(gè)PWM輸入模式的應(yīng)用介紹。專門介紹如何利用PWM輸入模式測量某一路外部輸入信號(hào)的頻率和占空比的話題。這里正是利用TI1FP1與TI1FP2來自于同一通道TI1且TI1FP1可以作為從模式觸發(fā)源的特點(diǎn)來完成的。通過該實(shí)例不難理解TI1FP1與TI1FP2的實(shí)質(zhì)就是一個(gè)東西。【在不做過濾和反相處理的前提下，TI1=TIF1P1=TI1FP2】

 下面是利用PWM輸入模式對TI1輸入信號(hào)的周期和占空比進(jìn)行測試的大致過程。特別注意圖中紅色標(biāo)注的那些地方。

 

 

 

 

 

顯然，這里的PWM輸入模式正是利用2個(gè)捕捉通道針對同一信號(hào)進(jìn)行的捕捉，只是分別針對上升沿和下降沿進(jìn)行捕捉。

要注意的是，利用上述PWM輸入模式方法對外部輸入信號(hào)的頻率和占空比進(jìn)行測量，只限于TI1或TI2通道。因?yàn)橹挥?font face="Times New Roman">TI1FP1和TI2FP2接到了從模式控制器。這點(diǎn)，資料上有講得清楚，有人有時(shí)無視了這點(diǎn)，將待測信號(hào)接到TI3或TI4后使用上述方法自然就不靈光了。

另外，STM32的部分定時(shí)器中還集成了正交編碼控制器，這個(gè)應(yīng)用與TI1FP1和TI2PF2有關(guān)，換言之，要使用STM32內(nèi)部正交編碼功能的話，只能使用TI1和TI2兩個(gè)輸入通道。所以，應(yīng)用時(shí)不要隨便亂接。

 

 

而且，并不是只要有TI1和TI2兩個(gè)輸入通道的定時(shí)器就內(nèi)置正交編碼接口。其實(shí)不然。比方32F1系列中的TIM9和TIM12就不支持。所以設(shè)計(jì)時(shí)需要查看下相關(guān)定時(shí)器的框架圖。

 

關(guān)于正交編碼器應(yīng)用，有個(gè)編碼信號(hào)與計(jì)數(shù)方向?qū)φ贞P(guān)系表經(jīng)常讓人覺得看起來費(fèi)勁。【注意，正交編碼接口用到的信號(hào)是TI1FP1和TI2FP2。即一路來自TI1，一路來自TI2】

 

 

結(jié)合上面的關(guān)系表和計(jì)數(shù)階梯圖我們來一起看下。

假設(shè)對于來自于TI1和TI2的信號(hào)不做過濾和反相處理，TI1=TIF1P1，TI2=TI2FP2。

上面的那個(gè)編碼與計(jì)數(shù)方向?qū)φ毡砝锾岬?/span>相對信號(hào)電平，其實(shí)這里TI1FP1的相對信號(hào)就是TI2，TI2FP2的相對信號(hào)就是TI1。

假設(shè)選擇正交編碼器要同時(shí)對TI1和TI2進(jìn)行計(jì)數(shù)的模式，不做濾波和換相。

那么當(dāng)TI1FP1的上升沿到來時(shí)，如果此時(shí)其相對信號(hào)TI2的電平為低，則計(jì)數(shù)器向上計(jì)數(shù)；如果此時(shí)其相對信號(hào)TI2的電平為高，則計(jì)數(shù)器向下計(jì)數(shù)。結(jié)合上面的關(guān)系表和計(jì)數(shù)階梯圖，同樣可以看出，當(dāng)TI1FP1的下降沿到來時(shí)，如果此時(shí)其相對信號(hào)TI2的電平為低，則計(jì)數(shù)器向下計(jì)數(shù)；如果此時(shí)其相對信號(hào)TI2的電平為高，則計(jì)數(shù)器向上計(jì)數(shù)。

那對于TI2FP2的上升沿和下降沿時(shí)刻的計(jì)數(shù)方向的判斷，一樣可以通過其相對信號(hào)TI1的電平結(jié)合上面的對照表得知其相應(yīng)時(shí)刻的計(jì)數(shù)方向。

 

小結(jié)下，上面只是就STM32定時(shí)器中的TImFPn信號(hào)做些溝通或應(yīng)用提醒，具體應(yīng)用時(shí)還得詳細(xì)研究參考手冊。不可否認(rèn)，STM32的定時(shí)器功能非常強(qiáng)大，定時(shí)器資源很多，參考手冊中描述它的文字篇幅也相當(dāng)大，不過有些細(xì)節(jié)地方講得差強(qiáng)人意。大家在研讀參考手冊時(shí)，最好文字閱讀結(jié)合查看圖表，必要時(shí)可以結(jié)合ST官方的參考庫TIMER外設(shè)應(yīng)用示例代碼幫助理解。

 

 

感謝講解，說的很詳細(xì) 解答了我的疑惑，謝謝

學(xué)習(xí)了，謝謝！

受益頗多，好貼得頂

厲害厲害

頂頂，學(xué)習(xí)

正好用到這一塊的東西，講的太好了！

謝謝大神講解

謝謝分享

講解的非常透徹，贊一個(gè)！寄存器就沒有TI3FP3和TI4FP4

學(xué)習(xí)了

樓主正解，關(guān)于編碼器部分不自己測試過真不知到那個(gè)技術(shù)文檔講個(gè)啥。

大佬，牛逼