W artykule przedstawiamy ekspresowy przegląd cech i możliwości timerów-liczników zastosowanych w mikrokontrolerach STM32F2/F4 i pozostałych STM32, z uwzględnieniem ich podstawowych obszarów aplikacyjnych.

Pomimo swojej krótkiej rynkowej historii mikrokontrolery STM32F nieustannie ewoluują, co szczególnie jest widoczne na przykładzie wbudowanych w nie bloków peryferyjnych, w tym także timerach. Znaczenie sprzętowych timerów we współczesnych aplikacjach rośnie, rosną także wymagania im stawiane, na co producenci mikrokontrolerów starają się możliwie szybko zareagować. Jedne z najnowszych timerów firma STMicroelectronics zastosowała w mikrokontrolerach STM32F2 i STM32F4, których wyposażenie – poza rdzeniami CPU – jest bliźniacze.

Timery w STM32: jakie i do czego

W zależności od przynależności do rodziny, mikrokontrolery STM32 są wyposażane w różne rodzaje mikrokontrolerów, co w przejrzysty sposób pokazano w tabeli 1. W mikrokontrolerach STM32F2 i STM32F4 zastosowano łącznie 14 timerów, w tym dwa 32-bitowe (TIM2 i TIM5).

Tab. 1. Zestawienie wyposażenia w timery poszczególnych rodzin mikrokontrolerów STM32

Timery w STM32 dzielą się na pięć zasadniczych grup:

• advanced – timery najbardziej rozbudowane funkcjonalnie o największych możliwościach konfiguracyjnych z wbudowanymi komparatorami, przystosowane do pracy w systemach wielofazowego sterowania silnikami (m.in. możliwość zadania czasu martwego pomiędzy fazami, możliwość sprzętowego zatrzymania sterowanego silnika),
• general purpose – uniwersalne timery o dużych możliwościach funkcjonalnych, pozbawione komparatorów, przystosowane do pomiaru czasu i okresu przebiegów, zliczania impulsów i odstępów między nimi, zliczania impulsów z czujników i enkoderów itp.
• basic – timery pozbawione wejść i wyjść zewnętrznych, przeznaczone do pracy w generatorach podstawy czasu (np. do wyzwalania przetworników C/A).
• 1-/2-channel z wyjściami komplementarnymi – timery o nieco mniejszych możliwościach niż dotychczas wymienione, zliczające wyłącznie w górę, wyposażone w komparator, a także – wyłącznie w wersji 2-kanałowej – także w generator czasu martwego.

Wszystkie wymienione dotychczas timery mają dostęp do DMA, dzięki czemu ich obsługa pochłania minimalne zasoby CPU. Ostatni rodzaj timerów stosowanych w obecnie dostępnych wersjach mikrokontrolerów STM32 to:

• 1-/2-channel – timery nie mające dostępu do DMA, pozbawione komparatora i generatora czasu martwego.

Tab. 2. Skrócone charakterystyki funkcjonalne poszczególnych grup timerów stosowanych w mikrokontrolerach STM32

Najważniejsze cechy poszczególnych grup timerów zestawiono w tabeli 2. Warto zwrócić uwagę, że za wyjątkiem TIM2 i TIM5, które w mikrokontrolerach STM32F2 i STM32F4 są 32-bitowe a w innych rodzinach 16-bitowe, wszystkie pozostałe timery o takich samych nazwach charakteryzują się podobną budową i cechami użytkowymi.