单片机开发中，电机的控制与定时器有着密不可分的关系，无论是直流电机，步进电机还是舵机，都会用到定时器，比如最常用的有刷直流电机，会使用定时器产生PWM波来调节转速，通过定时器的正交编码器接口来测量转速等。

本篇先介绍定时器的基础知识，然后对照这些知识介绍一下定时器输出PWM的基本原理，以及编程实现与代码分析。

首先来看一下定时器的基础介绍。

11 定时器基础知识

1.1 定时器种类

以STM32F4为例，一共有14个定时器：

gaoji定时器（TIM1、TIM8）

通用定时器（TIM2~TIM5，TIM9~TIM14）

TIM2~TIM5（通用定时器里功能较多的）

TIM9/TIM12

TIM10/TIM11和TIM13/TIM14

基本定时器  (TIM6、TIM7)

1.2 各种定时器的特性1.2.1 gaoji定时器与通用定时器

这里列举gaoji定时器的特性，在此基础上，对比添加其与通用定时器的不同之处：

16 位递增、递减、递增/递减自动重载计数器（TIM2 和 TIM5为32位）

16 位可编程预分频器，用于对计数器时钟频率进行分频（即运行时修改），分频系数介于 1 到 65536 之间。

多达 4 个独立通道（TIM9/TIM12有2个，TIM10/TIM11，TIM13/TIM14只有1个），可用于：

输入捕获

输出比较

PWM 生成（边沿和中心对齐模式）（gaoji定时器和TIM2~TIM5特有，其它是只有边沿对齐模式）

单脉冲模式输出

带可编程死区的互补输出（gaoji定时器特有）。

使用外部信号控制定时器且可实现多个定时器互连的同步电路（TIM10/TIM11，TIM13/TIM14没有）。

重复计数器，用于仅在给定数目的计数器周期后更新定时器寄存器（gaoji定时器特有）。

用于将定时器的输出信号置于复位状态或已知状态的断路输入（gaoji定时器特有）。

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）（TIM10/TIM11和TIM13/TIM14没有此功能）

输入捕获

输出比较

断路输入（gaoji定时器特有）

支持定位用增量（正交）编码器和霍尔传感器电路（gaoji定时器和TIM2~TIM5特有）。

外部时钟触发输入或逐周期电流管理（gaoji定时器和TIM2~TIM5特有）。

1.2.2 基本定时器

基本定时器  (TIM6、TIM7）的功能比较单一，所具有的功能如下：

16 位自动重载递增计数器

只能定时，没有外部 IO

16 位可编程预分频器，用于对计数器时钟频率进行分频（即运行时修改），分频系数介于 1 和 65536 之间

用于触发 DAC 的同步电路

发生如下更新事件时会生成中断/DMA 请求：计数器上溢

1.3 定时器使用配置

使用定时器，一般需要配置如下：

时基：也就是计数器的计数时钟

自动重装载值：每次计数的最大值

输出通道：当需要使用定时器输出某种波形时（如PWM）

输入通道：当需要使用定时器接收某种波形时（如电机编码器信号）

先来看一下定时器的原理框图，对定时器的内部原理有一个整体直观的感受：