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学习笔记——STM32中什么是预分频

在STM32的定时器中，预分频器(Prescaler-PSC)用来将定时器时钟源进行分频输出。

预分频器的值由寄存器TIMx_PSC设定，是一个16位正整数值。

STM32CubeMX中的TIM预分频设置


在STM32系统中，定时器的时钟源为内部时钟时，其频率一般都比较高，以STM32F103的TIM1为例，其总线时钟最大为72MHz，体现在16位的定时器上的效果就是从0计数到65535上溢只需要0.9毫秒。如果我们需要更长时间的定时间隔，那么就需要预分频器对时钟进行分频处理，以降低定时器时钟（CK_CNT）的频率。

除此之外，也可以通过配置预分频器，来获取想要的定时器时钟频率。依然以上边的TIM1为例，如果我们想获取一个精确的1ms中断，如果不分频，72MHz的时钟对应每周期1/72us，十分不利于计算。这时候使用预分频器将其72分频后为1MHz，每周期1us，1000个计时周期即为1ms，这样既便于计算，定时也更加精确。

预分频器的工作的工作原理是，定时器时钟源每tick一次，预分频器计数器值+1，直到达到预分频器的设定值，然后再tick一次后计数器归零，同时，CNT计数器值+1。

由此可以看出，因为达到最大值后还要再tick一次才归零，所以定时器时钟频率应该为Fosc/(PSC+ 1)。其中Fosc是定时器的时钟源。比如想对时钟源进行72分频，那么预分频器的值就应该设置为71。

预分频器值寄存器TIMx_PSC存在影子寄存器（官方翻译为缓冲功能），所以在定时器启动后更改TIMx_PSC的值并不会立即影响当前定时器的时钟频率。要等到下一个更新事件（UEV）发生时才会生效。比如下边这张图就体现了将分频系数由1修改为2（即TIMx_PSC由0更改为1）时整个定时器的时序图。

预分频器值更改时的定时器时序图



更新事件（UEV）则由TIMx_CR1寄存器中的UDIS位控制，在启用时，会通过以下两种方式触发 ：

  • 计数器上溢
  • 手动将 TIMx_EGR 寄存器中的UG 位置 1

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