STM32的TIMx中Prescaler和ClockDivision的區別

????????Prescaler預分頻，以筆者目前的學習程度來說，這個參數，一般來說是對主時鐘進行分頻后的計數器時鐘。這個預分頻后的時鐘主要是用于的計數的。

? ? ? ? 這個主時鐘，對于時基單元來說可以是內部時鐘，也可以是外部時鐘。一般來說我們的內部時鐘是72MHZ的，經過預分頻比如????Prescaler = 72-1；那么現在的計數時鐘是1MHZ。

????????對于外部時鐘來說，首先這個外部時鐘是通過GPIO口輸入來作為時基單元的主時鐘的，那么這個時候設置的PSC參數就是對外部時鐘分頻，舉個例子：比如我們把對射式光耦的觸發頻率作為主時鐘頻率，顯然這個時鐘是一個不穩定的偶發性時鐘，完全取決于它的光耦觸發頻率。然后呢我們再設置時基單元的PSC = 2-1；那么現在的時鐘頻率就是feq_CK_CNT = 光耦觸發頻率 / （2-1）+1；相當于光耦觸發兩次，計數器就會加1.

? ? ? ? 那么對于CLockDivision，這個主要是對定時器的主時鐘進行分頻主要用于濾波，一般來說這個時鐘就是內部時鐘72MHZ，所以定時器濾波的采樣時鐘（目前筆者認為是針對外部觸發或者輸入捕獲的）可以直接是這個主時鐘頻率72MHZ也可以是分頻后的頻率比如2分頻是36MHZ，這個分頻后的頻率寫為fDTS。

????????舉個例子，假設主時鐘頻率是 72MHz，CKD 設置為分頻因子 2，那么 fDTS 的頻率就是 36MHz。此時，如果數字濾波器使用這個 fDTS 作為采樣時鐘，每個采樣周期的時間是 1/36MHz≈27.78ns。如果設置濾波器的采樣次數為 4 次，那么有效的濾波時間就是 4*27.78≈111ns，即只有信號穩定超過這個時間才會被確認。如果 CKD 設置為分頻因子 4，fDTS 為 18MHz，采樣周期為 55.56ns，四次采樣就是 222ns，這樣濾波時間更長，可以濾除更寬的脈沖噪聲，但信號變化的檢測會有更大的延遲。

STM32 定時器的外部時鐘輸入（如 ETR 引腳）最大頻率為?APB 時鐘的 1/4。若 APB 時鐘為 72MHz，則外部輸入信號最高為?18MHz。

看一下手冊上相關的部分的說明：

其實這個圖筆者看不太懂，如果這個tDTS代表頻率的話好像和上文的陳述相反的，如果tDTS代表的是采樣時間的話那確實是正確的，比如10：代表4分頻，4分頻后的采樣時間是不分頻的4倍。

這個主要是針對ETR設置的，具體操作庫函數是：

????????TIM_ETRClockMode2Config(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_ExtTRGPrescaler,?
? ?uint16_t TIM_ExtTRGPolarity, uint16_t ExtTRGFilter);第二個參數是PSC的設置聯系上下文，這個參數我們設置為2即TIM_ExtTRGPSC_DIV2，那代表光耦工作兩次計數器加1.

????????這個最后一項的參數就是寄存器ETF的相關設置，設置的就是外部觸發濾波的方式共16種，這里說明一下這個框圖里的描述“它記錄到N個事件后會產生一個輸出的跳變”，這里的N個事件指代的是什么意思？一開始筆者把它和PSC能混了，以為這個事件是指光耦的跳變電平信號，N個事件就是指N個跳變電平信號。其實不然，如果觸發電平是上升沿，那么N個事件就是說在上升沿往后的N個采樣周期內采樣到的電平都是高電平，同理如果觸發電平是下降沿，那么N個事件就是說在下降沿往后的N個采樣周期內采樣到的電平都是低電平。

? ? ? ? 0000的采樣頻率是fDTS，這個是分頻后的頻率。

? ? ? ? 0001的采用頻率是fCK_INT這個頻率應該是內部時鐘的頻率，一般來說是72MHZ

? ? ? ?0100的采樣頻率是fDTS/2這個是分頻后的頻率再分頻，它的采樣頻率更低了。這個fDTS筆者認為應該是在時基單元的結構體中設置了。

上圖的兩個PSC都可以對ETR的輸入時鐘分頻，但是建議用時基單元里的PSC預分頻，外部時鐘函數配置的預分頻，它的第一個觸發信號就會使計數器加1（4分頻也是如此），但是后續的還是按照分頻倍數觸發的。時基單元設置的PSC就不會有這個問題。具體原因不清楚。

對于輸入信號的處理，區別分辯不同場景輸入信號的處理方式（下文來著deepseek）

一、功能對比

功能模塊	ETR 外部觸發通道	定時器輸入通道（CH1-CH4）	外部中斷（EXTI）
核心用途	外部時鐘同步或觸發定時器操作	輸入捕獲（頻率、脈寬測量）、PWM 輸入	快速響應外部電平 / 邊沿變化
信號處理能力	支持高頻信號（最高 APB/4）	支持高頻信號（受定時器時鐘限制）	低頻信號（依賴中斷響應速度）
硬件資源	定時器專用引腳（如 TIMx_ETR）	定時器復用引腳（TIMx_CH1~CH4）	任意 GPIO（需配置為 EXTI）
信號濾波	可配置數字濾波器（基于 tDTS）	可配置數字濾波器（基于 tDTS）	無硬件濾波，依賴軟件去抖
分頻 / 預分頻	支持外部時鐘預分頻（ETRPSC）	支持輸入捕獲分頻（ICPSC）	無分頻，直接響應邊沿
觸發事件類型	上升沿、下降沿、雙邊沿	上升沿、下降沿、雙邊沿	上升沿、下降沿、雙邊沿
中斷 / DMA 支持	支持觸發中斷或 DMA 請求	支持輸入捕獲中斷或 DMA	僅支持中斷

二、應用場景對比

1. ETR 外部觸發通道

適用場景：
- 高頻外部時鐘輸入（如外部晶振、高速脈沖計數）。
- 定時器級聯（主從模式，同步多個定時器）。
- 精確觸發 ADC/DAC 等外設（通過定時器觸發輸出）。
示例：
使用 ETR 引腳接收 18MHz 外部時鐘，驅動定時器計數（PSC=0），實現高精度計時。

2. 定時器輸入通道（CH1-CH4）

適用場景：
- PWM 輸入模式測量占空比和頻率（如電機控制）。
- 編碼器接口（正交編碼信號解碼）。
- 輸入捕獲測量脈沖寬度（超聲波測距、紅外通信）。
示例：
配置 TIMx_CH1 為輸入捕獲模式，測量 10kHz PWM 信號的上升沿和下降沿時間差，計算占空比。

3. 外部中斷（EXTI）

適用場景：
- 按鍵檢測（低頻率、非精確時序需求）。
- 快速響應外部事件（如緊急停止信號）。
- 簡單電平狀態監控（如傳感器觸發）。
示例：
配置 EXTI13（連接按鍵 GPIO）為下降沿觸發，檢測按鍵按下事件并喚醒 MCU。

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三、關鍵差異總結

信號處理能力
- ETR：專為高頻信號設計，支持外部時鐘輸入和復雜觸發邏輯。
- 定時器輸入通道：適合中高頻信號的時間參數測量（如脈寬、頻率）。
- EXTI：僅適合低頻事件響應，無法處理高頻或精確時序需求。
硬件集成度
- ETR / 定時器通道：與定時器深度集成，支持濾波、分頻等硬件預處理。
- EXTI：獨立于定時器，依賴軟件處理信號抖動和事件響應。
中斷響應速度
- ETR / 定時器通道：通過硬件自動記錄時間戳，中斷延遲對測量精度無影響。
- EXTI：中斷延遲（通常 1~2μs）直接影響事件響應實時性。

四、替代性分析

1. 何時可以互相替代？

低頻事件檢測（如按鍵檢測）：
EXTI 和定時器輸入通道均可實現，但 EXTI 更節省資源。
邊沿觸發計數：
ETR 和輸入通道均可實現，但 ETR 適合高頻，輸入通道適合帶時間戳的計數。

2. 何時不可替代？

高頻信號處理（>100kHz）：必須使用 ETR 或定時器輸入通道。
精確時間測量（如超聲波測距）：必須使用定時器輸入捕獲。
硬件級信號同步（如 ADC 觸發）：必須使用 ETR 或定時器觸發輸出。

5、配置建議

高頻信號（>1MHz）
- 首選 ETR 外部時鐘模式，配合預分頻器（ETRPSC）降低頻率至 APB/4 以內。
- 例：144MHz 信號 → 外部分頻 8 倍 → 18MHz → ETR 輸入。
- 這個其實外部搞一個分頻功能的芯片，把144MHZ的頻率降低到18MHZ再接入單片機
中頻信號（10kHz~1MHz）
- 使用定時器輸入捕獲通道，開啟數字濾波（ICF）抗噪聲。
- 例：測量 100kHz PWM 占空比，配置 ICPSC 分頻和雙邊沿捕獲。
低頻事件（<10kHz）
- 使用 EXTI，配合軟件去抖（如定時器輪詢或二次檢測）。
- 例：檢測按鍵按下，EXTI 觸發中斷后啟動防抖延時。

然后對這個濾波器筆者自己的一些猜想和看法，首先由DEEPSEEK指出，高頻信號適用的是ETR端口，但是ETR端口最大采樣頻率是18MHZ，為什么會這樣呢？

從濾波邏輯來說，72M的每個周期都用于檢測信號的話最大也只能能檢測72MHZ的外源波形，如果我們極端點外源信號是144MHZ，那么可見的無論你怎么挑選檢測周期，72M的每個周期內必然檢測到邊沿信號，一旦檢測到邊沿跳變信號，信號就會被濾波器認為不穩定而過濾掉，因此它就不會輸出任何信號。所以不同頻率的信號要采用合適的頻率濾波。

（筆者覺得濾波功能起碼包括三個階段，開始濾波，檢測信號，結束濾波，三部分最少要三個周期? 。如果加上等待周期什么的，因此72MHZ的主頻只能檢測18MHZ的信號是可以理解的，因為極限也就24MHZ。）這是根據I2C，UART，SPI通訊邏輯的時序聯想，沒有其它的依據額。

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