STM32H7 的定时器内核都来自同一份时基计数器,但功能模块裁剪差异巨大,硬件电路决定能力分级:

一、STM32H743定时器资源

  1. 高级定时器 TIM1、TIM8(2个,最强)
  2. 通用定时器 TIM2/TIM3/TIM4/TIM5/TIM12/TIM13/TIM14(7个,均衡全能)
  3. 基本定时器 TIM6、TIM7(2个,最简,只有定时中断)

二、核心硬件功能对比

1. 时基计数

三类全部支持

  • 向上计数、向下计数、中央对齐(三角波计数)
  • 预分频器 + 自动重装寄存器,定时周期配置
  • 更新中断(溢出/下溢中断)、DMA触发

2. 捕获比较通道

差距最大

① 基本定时器 TIM6/TIM7

无任何捕获比较通道!
没有CH1~CH4引脚,不能输出PWM、不能输入捕获测频率/脉冲。
仅能做纯定时、延时、触发DAC/ADC DMA。

② 通用定时器 TIM2/3/4/5/12/13/14
  • TIM2/3/4/5:4路独立捕获比较通道 CH1~CH4
  • TIM12/13/14:只有1~2路通道
    能力:
  • 输出模式:普通PWM(边沿对齐、中央对齐)
  • 输入捕获:测脉冲宽度、输入频率、编码器正交计数
  • 单脉冲模式、输出比较翻转/置位清零
    短板:没有互补输出、刹车保护、死区发生器
③ 高级定时器 TIM1/TIM8(电机驱动专用硬件)

每颗自带 4路通道 + 完整电机控制外设,通用定时器完全没有这一套:

  1. 互补输出通道 CH1N/CH2N/CH3N/CH4N
    同一通道输出一对反相PWM(比如CH1高电平时CH1N低),驱动三相MOS管上下桥。
  2. 可编程死区发生器 DTG
    在互补PWM切换时插入死区,防止上下桥同时导通炸管,通用定时器无硬件死区。
  3. 刹车输入 BRK 紧急保护
    外部故障引脚触发后,立刻强制所有PWM输出关闭,硬件级安全保护。
  4. 重复计数寄存器 RCR
    可设置N次溢出才产生更新事件,适配多段式电机正弦波驱动。
  5. 多路同步模式、主从触发互联能力更强

3. 编码器正交计数模式

  • 高级TIM1/TIM8:支持
  • 通用TIM2/3/4/5:支持
  • 基本TIM6/TIM7:不支持

4. 单脉冲模式 OPM

高级、通用支持;基本定时器无捕获通道,不支持。

5. DMA/ADC/DAC 触发能力

  • 基本TIM6/TIM7:只能触发DAC、普通DMA更新事件
  • 通用/高级定时器:不仅更新事件,每路捕获比较匹配都能独立触发ADC采样(多路同步采样核心功能)

6. 时钟来源

        全部支持内部APB定时器时钟;高级/通用额外支持外部引脚时钟(ETR外部高速时钟),基本定时器无ETR外部时钟输入。

三、表格直观对比

功能

基本定时器 TIM6/TIM7

通用定时器 TIM2/3/4/5/12/13/14

高级定时器 TIM1/TIM8

捕获比较通道

0路

1~4路PWM/输入捕获

4路+互补N通道

PWM输出

✅ 普通单边PWM

✅ 互补带死区PWM

硬件死区DTG

刹车保护BRK

✅ 硬件急停

正交编码器

外部ETR时钟

重复计数RCR

单脉冲模式

用途定位

纯定时、DAC触发

通用PWM、输入捕获、简单调速

三相电机、大功率电源、逆变

四、三类定时器适用场

1. 基本定时器 TIM6 / TIM7(最简单)

只能做纯定时任务,没有IO输出能力:

  1. 系统毫秒/微秒定时中断(任务调度、延时)
  2. 周期性触发DAC输出波形
  3. 周期性DMA搬运内存数据
  4. 简单延时、软件计时
    优势:资源占用极小,不用占用GPIO引脚。

2. 通用定时器 TIM2/3/4/5(日常开发90%场景)

日常电子项目首选,平衡好用:

  1. LED呼吸灯、普通直流电机调速(单边PWM)
  2. 输入捕获:测量脉冲频率、超声波测距、红外遥控解码
  3. 正交编码器测速(小车直流电机)
  4. 多路ADC同步定时采样
  5. 单脉冲输出控制电磁阀、继电器
    限制:不能驱动三相逆变、无硬件保护,不能做上下桥互补驱动

3. 高级定时器 TIM1 / TIM8(电机/大功率电源专用)

专门给BLDC无刷电机、伺服电机、开关电源设计:

  1. 三相6路互补PWM驱动MOS管逆变
  2. 硬件死区防止桥臂直通
  3. 外部故障刹车引脚过流保护
  4. 多段正弦波矢量控制(RCR重复计数)
  5. 大功率逆变器、UPS电源控制
    普通LED、简单调速完全没必要用高级定时器,浪费资源。

五、STM32H743特有

  1. 时钟速度:H7定时器内核最高可达400MHz,三类定时器时钟上限一致,速度无差别,差距只在硬件外设;
  2. 同步互联:高级定时器可作为主定时器同步多颗通用定时器,做多路同步波形;
  3. 引脚资源:高级TIM1/TIM8引脚复用更多,互补通道、BRK刹车引脚需要预留IO;
  4. 中断:三类都有更新中断,但高级多刹车中断、互补通道匹配中断。

六、选型

  • 只需要定时、触发DAC → TIM6/TIM7 基本定时器
  • LED、普通PWM、测脉冲、编码器小车 → TIM2/3/4/5 通用定时器
  • 无刷电机、三相逆变、开关电源、需要急停保护 → TIM1/TIM8 高级定时器
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