深夜的餐厅后厨，王师傅一人要照看三口锅。他的绝活不是颠勺，而是“掐表”：煎蛋必须精确到秒，炖肉的火力靠快速开关灶阀来维持，两位学徒交接一口热锅时，必须先松手、再接手，绝不能两只手同时握在锅柄上。指挥这场“厨房交响曲”的，是墙上的挂钟和手里的秒表。而在 STM32 芯片里，扮演挂钟、秒表和火力开关的，正是定时器（Timer）。 定时器听起来只是“计个时间”，真正的威力在于把时间切成无限细的刻度，并让引脚在每个刻度上做出精确反应——就像厨师在每一秒都决定火开还是关。由此衍生的三大绝技是：PWM 输出（快速开关引脚，模拟出任意大小的“火力”）、输入捕获（接住外部信号的精确时刻）、编码器接口（数轮子转了多少格）。本文就用这套“后厨时间管理学”，把定时器的原理、配置与实战一次讲透。

岗位关联

对 AI 从业者而言，定时器与 PWM 是“让算法落地到物理世界”的最后一公里：无论强化学习控制机械臂、视觉识别联动灯光，还是机器人里程计定位，最终都要靠这套时间机制驱动硬件。读懂它，你才能真正打通软硬件闭环。

目录
  1. 可视化演示
  2. 定时器工作原理
  3. 三大核心寄存器
  4. PWM波形生成
  5. 配置实战流程
  6. 互补输出死区
  7. 高级功能应用
  8. 实战综合案例
  9. AI 应用场景
  10. Python 演示
  11. 常见误区
  12. 面试题

可视化演示

展示系统处理流水线、实时性能指标曲线及多方案对比分析，包含数据流转、吞吐延迟监控与方案评估。

本节配有交互动效（进入视口后自动加载，约 3KB）。

系统可视化 处理流程：输入→处理→模型→输出 性能监控：实时指标 P=L×T

定时器工作原理

王师傅的后厨墙上挂着一只走时精确的挂钟，每秒钟滴答一下。但要等一锅汤炖 30 分钟，他不会傻数 1800 个滴答，而是换一只量程合适的秒表。挂在秒表前面的那个“换挡机构”，就是定时器的预分频器（PSC）：主频滴答得再快，经过它一挡，也能变成“每 72 下才计一次数”的从容节奏。

在 STM32 里，定时器本质上是一个加 1 计数器。它每收到一个“节拍脉冲”，内部计数寄存器 CNT 就加 1。节拍来自哪里？来自系统主时钟（比如 APB1 总线上的 72MHz）。而 PSC 预分频器挡在主时钟与计数器中间，把 72MHz 的洪流按需放行。放行后的频率，就是我们真正关心的定时器计数频率。

分频的奥妙在于“从 0 开始数”：预分频寄存器写 71，实际是让计数器每数满 0 到 71（共 72 个脉冲）才输出一个节拍，相当于除以 72。此外，计数器还支持三种运行模式：向上计数（0→ARR 溢出）、向下计数（ARR→0 借位）和中心对齐模式（先上后下），后两种在电机控制中各有妙用。

挂钟的滴答还是那个 72MHz 的滴答，但经过挡位调节，煎蛋定时从“数秒”变成“数分钟”，时间一下子变得好用起来。这就是预分频存在的意义——让每一个任务都有一台量程合适的秒表。

fTIM=fCLKPSC+1f_{TIM}=\dfrac{f_{CLK}}{PSC+1}
这个公式的意思是：挂钟每秒钟滴答 7200 万次，挡位调到“第 71 个才算一次”，秒表每秒钟就只跳 100 万次——时间粒度一下子从纳秒级变成微秒级。
  1. 系统主频 f_CLK就是挂钟每秒的滴答数，STM32 常见配置为 72MHz。
    fCLK=72 000 000 Hzf_{CLK}=72\,000\,000\ \text{Hz}
  2. 实际分频比 PSC+1PSC 是从 0 开始数的，写 71 表示隔 72 下才计数一次。
    PSC+1=71+1=72PSC+1=71+1=72
  3. 计数频率主频除以分频比，得到计数器每秒钟跳几格。
    fTIM=72 000 00072=1 000 000 Hzf_{TIM}=\dfrac{72\,000\,000}{72}=1\,000\,000\ \text{Hz}

三大核心寄存器

一台专业的后厨秒表有三个旋钮：第一个旋钮决定“每格多长”，由 PSC（预分频寄存器）控制；第二个旋钮决定“走到多少回零重来”，由 ARR（自动重装寄存器）控制；第三个旋钮决定“走到哪个刻度要响铃提醒”，由 CCR（捕获/比较寄存器）控制。三个旋钮各管一摊，配在一起，秒表才能真正服务一道菜。

在硬件层面，PSC 直接决定计数节拍的频率；ARR 定义了计数上限——计数器从 0 加到 ARR 后自动清零，并产生一个更新事件（相当于秒表“叮”地响了一声），然后从头再来；CCR 则是一个实时比较器：CNT 每跳一次，硬件就把 CNT 和 CCR 比一比，相等时立刻触发比较事件。这个“相等检测”是 PWM 翻转、输入捕获等一系列高级功能的总开关。

三个旋钮就像菜谱上的三行字：时间粒度、重复节奏、提醒刻度。谁调错了，整道菜的节奏就全乱了。

Tperiod=(PSC+1)×(ARR+1)fCLKT_{period}=\dfrac{(PSC+1)\times(ARR+1)}{f_{CLK}}
一个完整计数周期 = 每格秒数 × 每周期格数。比如 PSC=71、ARR=999、主频 72MHz，周期就是 1ms，恰好是 1kHz 的更新中断。
  1. 每格时长分频后计数器跳一格要花的时间。
    PSC+1fCLK=7272 000 000=1 μs\dfrac{PSC+1}{f_{CLK}}=\dfrac{72}{72\,000\,000}=1\,\mu s
  2. 每周期步数CNT 从 0 走到 ARR，一共走 ARR+1 步（含 0 这一步）。
    ARR+1=999+1=1000ARR+1=999+1=1000
  3. 总周期时长两者相乘，得到一次完整计数循环的时间。
    Tperiod=1 μs×1000=1 msT_{period}=1\,\mu s\times 1000=1\,ms

PWM波形生成

王师傅从不用旋钮微调火力——他直接把灶阀“啪嗒啪嗒”快速开关。只要开关够快，锅底的平均热量就能连续变化：开的时间长，火就大；开的时间短，火就小。这种“用时间占比表达大小”的技巧，正是 PWM（脉冲宽度调制）的烹饪版。

定时器把这种“啪嗒”机械化。在 PWM 模式 1 下，每个计数周期内：CNT 从 0 走到 CCR 之前，输出引脚保持高电平；CNT 一到 CCR，立刻翻成低电平，直到 ARR 清零重来。于是整整 ARR+1 步里，有 CCR 步是高电平、其余是低电平。高电平所占的比例，就是占空比。

火焰开关的“啪嗒”占空比 70%，锅底热量就是 70% 火力；LED 亮度、电机转速、扬声器音量，全是同一个“啪嗒”逻辑的换装表演。

Duty=CCRARR+1×100%Duty=\dfrac{CCR}{ARR+1}\times 100\%
占空比就是“火焰开着的时间占比”。CCR 越大，高电平步数越多，平均“火力”越猛。
  1. 高电平步数 CCRCNT 从 0 走到 CCR-1 这 CCR 步内，引脚输出高电平。
    高电平步数=CCR\text{高电平步数}=CCR
  2. 总步数 ARR+1CNT 从 0 走到 ARR 后清零，总共经历 ARR+1 种状态。
    总步数=ARR+1\text{总步数}=ARR+1
  3. 占空比高电平步数除以总步数，就是火焰开着的时间占比。
    Duty=CCRARR+1Duty=\dfrac{CCR}{ARR+1}

配置实战流程

好菜有菜谱，好配置有流程。王师傅教徒弟从不凭感觉，而是备料→切配→下锅→装盘四步走。配 PWM 也一样：把每个环节的“调料克数”记牢，代码就不会翻车。

用 STM32 的 HAL 库配置 PWM，核心是五步：① 开启 GPIO 与定时器时钟（备料）；② 把 GPIO 复用为定时器输出通道（切配）；③ 用 TIM_OC_InitTypeDef 结构体设置 PWM 模式 1，并填入 Pulse（即 CCR 值）；④ 用 TIM_TimeBaseInitTypeDef 结构体填入 PSC 和 ARR；⑤ 调用 HAL_TIM_PWM_Start 启动输出（装盘）。参数怎么算？以目标 1kHz、50% 占空比为例：主频 72MHz，PSC=71 得到 1MHz 计数频率；ARR=999 得到 1kHz；CCR=500 得到 50%。

菜谱上的“盐 3 克”对应 PSC 填几、“煮 10 分钟”对应 ARR 填几、“火候半开”对应 CCR 填几——照着流程走，电磁炉和 STM32 都不难伺候。

fPWM=fCLK(PSC+1)×(ARR+1)f_{PWM}=\dfrac{f_{CLK}}{(PSC+1)\times(ARR+1)}
输出频率只由 PSC 和 ARR 决定，与 CCR 无关——PSC 控制“每格多长”，ARR 控制“一格周期多少步”，两者相乘就是频率的分母。
  1. 先定计数频率选择 PSC=71，让计数节拍从 72MHz 降到 1MHz。
    1 MHz=72 MHz71+11\,\text{MHz}=\dfrac{72\,\text{MHz}}{71+1}
  2. 再定输出频率目标 1kHz，需要 1MHz ÷ 1000 = 1000 步，所以 ARR=999。
    ARR=1 MHz1 kHz−1=999ARR=\dfrac{1\,\text{MHz}}{1\,\text{kHz}}-1=999
  3. 最后定占空比50% 占空比，CCR 取总步数的一半。
    CCR=ARR+12=10002=500CCR=\dfrac{ARR+1}{2}=\dfrac{1000}{2}=500

互补输出死区

两位学徒交接一锅滚油。如果一人还握着锅柄，另一人就抓上去，两股力相争，锅可能打翻；如果松手和抓握之间有个“真空期”，谁都不碰锅柄，交接才安全。电机驱动里的上下两个功率管，正是这对“交接锅柄”的学徒。

高级定时器（TIM1/TIM8）支持互补输出：CH 与 CHN 输出完全相反的波形，用来驱动 H 桥或半桥的上下桥臂。但“完全相反”不能是零延迟——如果上管还没关断、下管就导通，电源会被直通短路，瞬间烧毁功率管。所以必须插入一段死区时间 t_d：先关断一边，等一段真空期，再导通另一边。死区由 DTG 寄存器按死区时钟周期配置。

死区就是那一段“谁都不碰锅柄”的安全交接时间——太短会撞手，太长会误事，恰到好处才顺滑。

td=DTG×1fDTSt_d=DTG\times \dfrac{1}{f_{DTS}}
DTG 就像“真空期”的秒数，乘上参考时钟的周期，就得到上下桥臂谁都不碰的间隙时长。
  1. 死区时钟周期死区计时用的参考时钟，周期越小，死区可以切得越细。
    TDTS=1fDTST_{DTS}=\dfrac{1}{f_{DTS}}
  2. DTG 装入值往死区寄存器里写一个数，表示要等多少个参考周期。
    DTG∈[0,255]DTG \in [0,255]
  3. 死区时长两者相乘，得到谁都不碰锅柄的安全间隙。
    td=DTG×TDTSt_d=DTG\times T_{DTS}

高级功能应用

王师傅想统计外卖窗口几点最忙，需要一只能“抓拍”时间的秒表——这就是输入捕获；他想知道餐车送了多少圈，就数轮子上的辐条——这就是编码器接口。两者都是“让定时器转过头来测量外部世界”的功夫。

输入捕获：当外部信号跳变（比如上升沿）时，硬件自动把当前 CNT 值锁存进 CCR，程序两次读到的差值，就是信号周期经过的计数步数，除以计数频率便得到真实频率或脉宽。编码器接口：STM32 定时器可对 A/B 两相正交信号进行 1x/2x/4x 倍频计数，只要知道电机每转一圈的反馈脉冲数，就能精确计算位置与转速。此外还有刹车（Break）功能：收到紧急事件立刻封锁全部 PWM 输出，相当于厨房的灭火阀。

抓拍秒表、数辐条、灭火阀——定时器从“自己走”进化到“看懂世界”的高级功能，让后厨自动化成为现实。

fsignal=fTIMC2−C1f_{signal}=\dfrac{f_{TIM}}{C_2-C_1}
C1、C2 是相邻两次上升沿触发的捕获值。两次捕获之间计数器跳了多少步，信号周期就占多少步。
  1. 捕获值之差相邻两次上升沿之间，计数器走过的步数。
    ΔC=C2−C1\Delta C=C_2-C_1
  2. 计数频率 f_TIM每秒钟计数器跳几格，由 PSC 决定。
    fTIM=fCLKPSC+1f_{TIM}=\dfrac{f_{CLK}}{PSC+1}
  3. 信号频率步数之差占满一个周期，所以频率等于步数倒数乘以节拍频率。
    fsignal=fTIMC2−C1f_{signal}=\dfrac{f_{TIM}}{C_2-C_1}

实战综合案例

全套功夫练完，王师傅要出一桌菜：一道呼吸灯（模拟 LED 缓慢呼吸）、一道电机调速（让传送带转速随需求变化）、一道信号发生器（按需输出任意频率的方波）。

呼吸灯在定时器更新中断里，周期性改写 CCR，按正弦曲线改变占空比，LED 亮度就“呼—吸”起来；电机调速的本质是占空比决定平均电压，占空比越大、转速越高；信号发生器则在运行时改写 PSC 和 ARR，输出指定频率的波形。三者的公共分母都是前面那套公式：频率靠 PSC×ARR，占空比靠 CCR。

从一张菜谱到一桌菜，定时器的十八般武艺最终汇成一句话：想清楚时间粒度和高低电平的占比，剩下的交给硬件去“啪嗒”。

CCR(t)=ARR+12×(1+sin⁡(2πtT))CCR(t)=\dfrac{ARR+1}{2}\times\Big(1+\sin\big(2\pi \dfrac{t}{T}\big)\Big)
想做出温柔均匀的呼吸感，占空比不能跳变，而要沿着正弦曲线缓慢起伏——这正是 AI 调光、特效灯光的通用底层逻辑。
  1. 正弦项控制呼吸节奏，t 是经过的时间，T 是一个呼吸周期的时长。
    sin⁡(2πtT)∈[−1,1]\sin\Big(2\pi \dfrac{t}{T}\Big)\in[-1,1]
  2. 缩放与偏移乘 (ARR+1)/2 并加 1 后平移，把范围归一到 0～ARR+1 之间。
    ARR+12×(1+sin⁡(⋅))∈[0,ARR+1]\dfrac{ARR+1}{2}\times(1+\sin(\cdot))\in[0,ARR+1]
  3. 取整限幅CCR 必须是整数且不能超过 ARR，所以最后四舍五入并做边界保护。
    CCR(t)=round(⋯ ),0≤CCR≤ARRCCR(t)=round(\cdots),\quad 0\le CCR\le ARR

AI 应用场景

机械臂关节的“安全换向”：互补 PWM + 死区

阶段：模型决策下发至执行器（推理结果 → 电机控制）

解决的问题：强化学习或示教得到的关节角度指令，最终要变成电机电流。若上下桥臂直通，轻则驱动板冒烟，重则烧毁 MOS 管。只懂策略、不懂底层 PWM 死区的 AI 工程师，往往在实机验证时反复炸板。互补输出 + 死区从硬件层面保证了“先关断、再导通”的安全交接。

具体案例：某巡检机器人项目，机械臂关节用 TIM1 互补输出驱动 MOS 半桥，DTG 配置约 1μs 死区；策略网络输出的速度指令经 PID 换算为占空比，实机可安全启停、顺滑换向。

AI 视觉联动智能调光：PWM 调光

阶段：感知 → 决策 → 控制中的控制输出层

解决的问题：摄像头识别教室人数与环境亮度后，需要平滑调节 LED 亮度。传统电位器调光无法被程序连续控制，电阻调光又发热严重。用定时器 PWM 以 10kHz 驱动 LED 驱动 IC，占空比直接映射识别结果，肉眼无闪烁、功耗最优。

具体案例：智慧教室灯光系统，边缘设备用 OpenCV 检测光照与人脸，把亮度需求映射为 0～100% 占空比，定时器 PWM 输出控制 4 路 LED 灯带，调光曲线平滑无跳变。

服务机器人里程计：编码器接口 + 输入捕获

阶段：感知定位（SLAM 前端的数据来源）

解决的问题：机器人要知道自己走了多远。纯视觉估计在暗光下不稳，轮子编码器是最可靠的低层反馈；手写外部计数器易丢脉冲，而 STM32 定时器的编码器接口由硬件计数，绝不丢步。

具体案例：送餐机器人两个驱动轮各接 500 线编码器，定时器 4 倍频后每圈 2000 脉冲，500Hz 控制周期读取位置差，喂给扩展卡尔曼滤波做里程计融合，定位漂移显著减小。

Python 演示

python42 行
import math CLK = 72000000  # 系统主时钟 72MHz  def config_pwm(target_hz, duty=0.5):    # 遍历 PSC,由目标频率反推 ARR,选出误差最小的组合    best = None    for psc in range(65536):        timer_clk = CLK // (psc + 1)        arr = timer_clk // target_hz - 1        if arr < 0 or arr > 65535:            continue        freq = timer_clk // (arr + 1)        err = abs(freq - target_hz)        if best is None or err < best[0]:            ccr = int(round(duty * (arr + 1)))            best = (err, psc, arr, ccr, freq)    return best  def gen_wave(arr, ccr, cycles=3):    # 模拟 PWM 模式 1:CNT < CCR 输出高电平,否则输出低电平    wave = []    for _ in range(cycles):        for cnt in range(arr + 1):            wave.append(1 if cnt < ccr else 0)    return wave  def main():    for target, duty in [(1000, 0.5), (10000, 0.25)]:        err, psc, arr, ccr, freq = config_pwm(target, duty)        wave = gen_wave(arr, ccr)        real_duty = sum(wave) / len(wave)        print("target=%dHz duty=%.0f%%" % (target, duty * 100))        print("  PSC=%d ARR=%d CCR=%d" % (psc, arr, ccr))        print("  actual freq=%dHz duty=%.2f%% err=%d" % (freq, real_duty * 100, err))  if __name__ == "__main__":    main()
目的：用软件“跑一遍”STM32 定时器配置——自动搜索 PSC 与 ARR，找到最接近目标 PWM 频率的组合，并模拟生成波形验证占空比。
  1. timer_clk = CLK // (psc + 1)分频后的节拍频率，别忘了 PSC 要加 1（含 0 计数）。
  2. arr = timer_clk // target_hz - 1从目标频率反推自动重装值，先除再减 1。
  3. err = abs(freq - target_hz)记录误差，保证最终选出最接近目标频率的配置。
  4. ccr = int(round(duty * (arr + 1)))占空比转比较值，乘的是总步数 ARR+1 而非 ARR。
  5. wave.append(1 if cnt < ccr else 0)PWM 模式 1 的本质：CNT 小于 CCR 输出高电平。
  6. real_duty = sum(wave) / len(wave)统计模拟波形中高电平占比，验证配置无误。

常见误区

误区我以为 PSC=100 就是 100 分频，结果算出来的频率怎么都对不上，是不是芯片坏了？

正解PSC 是寄存器里存的“序号”，从 0 开始计数，实际分频比是 PSC+1。就像排队报数，从 0 号报到 71 号一共 72 个人，写 71 才是 72 分频。主频 72MHz、PSC=71 时计数频率是 1MHz，而不是约 1.014MHz。

为何常见：日常计数从 1 开始，而寄存器编号从 0 开始，“装入值”与“实际个数”的差别非常容易被忽略。

误区占空比不就是 CCR 除以 ARR 吗？CCR=500、ARR=999，那不就是 50% 多一点？

正解计数器从 0 走到 ARR，共 ARR+1 步，所以占空比 = CCR/(ARR+1)。500/1000 = 50% 才是对的。虽然和 500/999 只差 0.05%，但这是理解错误，一旦 ARR 很小（比如 9），误差会高达 10% 以上。

为何常见：数学直觉把 ARR 当成“总数”，但含 0 计数的硬件逻辑里，步数永远比 ARR 多一步。

误区开关频率越高，波形越像理想信号，那我直接把主频拉到最大不就行了？

正解频率越高，相同时间内开关次数越多，MOS 管的开关损耗越大，驱动芯片可能过热甚至烧毁；频率过高时器件响应跟不上，波形反而失真。实际选择要匹配负载：电机常用 10～30kHz，调光电路几 kHz 就足以避免闪烁。

为何常见：只看到“越光滑越好”的直观感受，忽略了开关损耗和器件物理极限这些代价。

误区既然死区是防止短路用的，那我把它配得大大的，肯定万无一失。

正解死区是安全缓冲，但过大等于人为缩短了有效导通时间，会加剧波形失真和功率损耗，电机电流可能畸变、噪音变大。正确做法是“刚好盖过器件关断时间再加一点裕量”（几百纳秒到几微秒）。

为何常见：把“有安全机制”误当成“机制越强越好”，没意识到死区是双向付出的代价。

误区反正是乘法关系，PSC=71、ARR=999 和 PSC=719、ARR=99 都输出 1kHz，怎么配都一样。

正解两种配置频率相同，但占空比分辨率天差地别：前者总步数 1000，CCR 可调 1000 级；后者只有 100 级，调光时肉眼可见跳变。正确策略是“小 PSC、大 ARR”，优先保证够高的分辨率。

为何常见：只盯着频率公式，忽略了分辨率这个隐性指标，而它是决定控制平滑度的关键。

面试题

Q1. STM32 主频 72MHz，预分频寄存器写 71，定时器计数频率是多少？

单选题 · easy

  • A.1 MHz，除七十二← 正确答案
  • B.72 MHz，主时钟
  • C.71 MHz，除七十一
  • D.100 kHz，相差百倍

答案：A。PSC 从 0 开始计数，实际分频比为 PSC+1=72，所以计数频率 = 72MHz ÷ 72 = 1MHz。选 B 是忘了分频，选 C 是忘了加一，选 D 则数量级完全不对。

Q2. ARR=99，CCR=25，PWM 占空比约为多少？

单选题 · easy

  • A.25%，高电平走二十五步← 正确答案
  • B.50%，取 CCR 与 ARR 中点
  • C.24.7%，把分母误算成 99
  • D.75%，低电平占四分之一

答案：A。总步数是 ARR+1=100，高电平步数为 CCR=25，占空比 = 25/100 = 25%。C 选项是漏加一后的错误结果，B 和 D 则完全没有依据。

Q3. 目标输出 1kHz PWM，PSC 已取 71，ARR 应写多少？

单选题 · easy

  • A.999，千步一毫秒← 正确答案
  • B.1000，比例取整
  • C.71，沿用分频值
  • D.719，折中选取

答案：A。PSC=71 后计数频率为 1MHz，要得到 1kHz 需要 1000 步，但步数 = ARR+1，所以 ARR=999。选 B 是忘了“含 0 计数”少减了 1。

Q4. 下列哪一项主要由 CCR 比较值决定？

单选题 · mid

  • A.占空比的大小← 正确答案
  • B.PWM 输出频率
  • C.计数节拍来源
  • D.重装周期的长短

答案：A。CCR 决定高电平持续的步数，即占空比；PWM 频率由 PSC 与 ARR 的乘积决定，节拍来源由时钟树决定，重装周期由 ARR 决定，均与 CCR 无关。

Q5. PWM 模式 1（高有效）下，CNT < CCR 时引脚输出什么？

单选题 · mid

  • A.高电平，先开后关← 正确答案
  • B.低电平，先关后开
  • C.高阻态，悬空输出
  • D.随机翻转，不定状态

答案：A。PWM 模式 1 的规则是“计数小于比较值时输出有效电平”，高有效时即输出高电平。这就像火焰在计时前半段开着、到 CCR 刻度才关掉。

Q6. 下列哪些寄存器会影响 PWM 输出频率？

多选题 · mid

  • A.PSC 预分频器← 正确答案
  • B.ARR 自动重装值← 正确答案
  • C.CCR 捕获比较值
  • D.CNT 当前计数值

答案：AB。频率 = f_CLK / [(PSC+1)×(ARR+1)]，只由 PSC 和 ARR 决定。CCR 只影响占空比；CNT 是只读的当前计数值，无法配置频率。

Q7. 互补输出插入死区时间的作用是什么？

多选题 · mid

  • A.防止上下桥臂直通← 正确答案
  • B.提高 PWM 频率上限
  • C.减少控制器引脚数量
  • D.确保先关断再导通← 正确答案

答案：AD。死区在两个互补信号之间制造“谁都不碰”的真空期，先保证一侧彻底关断，再允许另一侧导通，避免电源直通短路。它不改变频率上限，也不减少引脚。

Q8. 输入捕获两次相邻上升沿的 CNT 差为 1000，计数频率 1MHz，被测信号频率是多少？

单选题 · hard

  • A.1 kHz，周期恰好千步← 正确答案
  • B.1 MHz，与时钟同步
  • C.100 kHz，差一百倍
  • D.10 kHz，两数相除

答案：A。信号周期占用 1000 个计数步，每步 1μs，所以周期为 1ms，频率 = 1MHz ÷ 1000 = 1kHz。这就像秒表抓拍到两次起跑线之间隔了 1000 格。

Q9. 编码器接口模式能够实现哪些功能？

多选题 · mid

  • A.位置计数← 正确答案
  • B.转速测量← 正确答案
  • C.温度采集
  • D.脉宽调制

答案：AB。编码器接口对 A/B 正交脉冲计数，累计脉冲数即位置，单位时间脉冲数即转速。温度采集要靠 ADC，脉宽调制是定时器输出功能，与编码器输入方向相反。

Q10. 主频 72MHz，要输出 20kHz PWM，且占空比分辨率不低于 900 级，应选哪个 PSC？

单选题 · hard

  • A.3，分频后 18MHz← 正确答案
  • B.71，分频后 1MHz
  • C.15，分频后 4.5MHz
  • D.719，分频后 100kHz

答案：A。分辨率 = ARR+1 = 分频后频率 ÷ 20kHz，要 ≥900 则分频后频率需 ≥18MHz，即 PSC+1 ≤ 4，PSC 最大取 3。选 A 时 18MHz ÷ 20kHz = 900 级刚好满足；其他选项分辨率只有几十到几百级。