ZZZ-12-定时器

本篇继 [[ZZZ-10-定时器中断]]，学习定时器。我们可以把 STM32 的定时器资源想象成一个**“大型工厂的动力系统”，里面有不同等级的“发动机”和多条“传动轴”

1. 定时器的等级制度 (Classification)

在 STM32F103C8T6 中，并不是所有的定时器都一样。它们被分为三个等级：

等级	编号	特色功能	形象比喻
高级定时器	TIM1	带死区控制、互补输出（专为电机驱动设计）。	全能大 BOSS
通用定时器	TIM2, 3, 4	具备定时、PWM、输入捕获、编码器接口。	工厂主力中层
基本定时器	(C8T6 没有)	仅有最基本的定时功能，通常给 DAC 触发用。	纯体力临时工

2. 定时器的内部结构图 (Mermaid)

为了让你看懂什么是 Channel（通道），我们先看一个定时器的内部逻辑。你可以把通道看作是定时器伸向外部引脚的“手臂”。

graph TD Clock[内部时钟 CK_INT
72MHz] --> PSC[预分频器 Prescaler
降速] PSC --> CNT[计数器 Counter
数数] CNT --- ARR[自动重装载寄存器
目标数值] subgraph "定时器核心 (产生时间基准)" PSC CNT ARR end CNT --> Comparator[比较器/捕获逻辑] subgraph "Channels (外部交互的手臂)" Comparator --> CH1[Channel 1
PA0] Comparator --> CH2[Channel 2
PA1] Comparator --> CH3[Channel 3
PA2] Comparator --> CH4[Channel 4
PA3] end ARR --> Interrupt[定时更新中断]

3. 什么是 Channel（通道）

一个定时器（如 TIM2）只有一个计数器（CNT）在不断数数。但是，它有 4 个独立的通道。这些通道共享同一个“数数进度”，但可以执行不同的任务：

输出比较 (Output Compare)：
- 原理：我设定一个值（CCR），当计数器数到这个值时，让引脚电平翻转。
- 用途：PWM 输出（控制灯亮度、舵机角度）。
输入捕获 (Input Capture)：
- 原理：外部引脚电平一变，我立刻记下当前计数器数到哪了。
- 用途：测量脉冲宽度、频率测量（比如测转速）。
单脉冲模式：
- 用途：像延迟开关一样，触发后出一颗脉冲。

通道背后的“秘密武器”：CCR 寄存器

为什么同一个计数器（CNT）能让不同的通道输出不同的信号？因为每个通道都配了一个属于自己的“挡位设置”，叫做 CCR（Capture/Compare Register，捕获/比较寄存器）。

组件	角色	谁拥有它？	决定了什么？
CNT (计数器)	跑步的秒表	整个定时器共有	频率（跑一圈要多久）
ARR (重装载值)	跑道的终点	整个定时器共有	周期（什么时候回头重新跑）
CCR (比较值)	跑道上的记号	每个通道独立拥有	占空比（跑到哪个位置触发动作）

4. 为什么会有多个 Channel

比喻 1：教室里的那口大钟（一个节奏，多个事件）想象一间教室，墙上只有一个大钟（这就是 Counter 计数器）。全班同学都看着这口钟。

大钟：从 0 分数到 60 分，然后循环。
通道 1：老师规定，数到 45 分时，铃声响起，大家去休息。
通道 2：校长规定，数到 60 分时，广播响起，大家去吃饭。

为什么要这么设计？ 因为大家需要同步。如果每个事件都专门配一口钟，万一有的钟快一点，有的钟慢一点，学校的作息就乱套了。在单片机里，这能保证多个引脚的动作在时间线上是完全对齐的。

作为一个初学者，先理解这两点：

省资源：STM32 的定时器数量是有限的（只有几个）。如果控制 4 个灯都要开 4 个定时器，那芯片很快就不够用了。有了通道，1 个定时器就能管 4 个灯。
同节奏：当你需要多个引脚协同工作（比如驱动三相电机、多路舵机、全彩 RGB 灯）时，多个通道能保证它们永远不会“各跑各的”。

5. 在 CubeIDE 中配置时的重点

当你点开 TIM2 的配置：

Clock Source: 选 Internal Clock，就是让它开始走字。
Channel 1~4:
- 如果你想做呼吸灯或控制舵机，选择 PWM Generation CHx。
- 选完后，你会发现芯片引脚图上某个引脚（比如 PA0）变绿了，这说明该引脚被分配给了这个通道。