在 STM32 的通用定時器（如 TIM2, TIM3, TIM4, TIM5 等）中，CR1 (Control Register 1) 寄存器中的 CKD[1:0] (Clock division) 位域是一個與抗干擾和數字濾波相關的設置，它并不直接影響定時器計數器 (CNT) 的計數頻率（計數頻率由預分頻器 PSC 決定）。它的主要作用是控制定時器內部時鐘 (CK_INT) 相對于外部時鐘 (ETR) 或外部觸發輸入 (TIx) 的數字濾波器采樣頻率，以及死區時間生成的時鐘基準。

核心概念：

1. 定時器時鐘源 (CK_PSC)： 這是驅動定時器預分頻器 (PSC) 和計數器 (CNT) 的最終時鐘源。它可以來自內部時鐘 (CK_INT)、外部時鐘模式 1 (ETR)、外部時鐘模式 2 (TIx) 或內部觸發輸入 (ITRx)。

2. 數字濾波器： 定時器對外部輸入信號（如 ETR, TI1, TI2）有內置的數字濾波器，用于抑制高頻噪聲（毛刺）。濾波器通過采樣輸入信號來工作。

3. 死區時間生成： 在高級定時器 (TIM1, TIM8) 中用于互補 PWM 輸出時，需要插入死區時間以防止上下管同時導通。死區時間的分辨率也需要一個時鐘基準。

CKD[1:0] 的作用： 它定義了用于數字濾波采樣和死區時間分辨率的時鐘 (t_DTS) 相對于定時器內部時鐘 (CK_INT) 的分頻關系。

CKD[1:0] 的取值與含義：

CKD[1:0]	值	分頻因子	數字濾波/死區時間基準時鐘 (t_DTS)	說明	抗干擾能力	延遲/分辨率
00	0	1	t_DTS = t_CK_INT	不分頻。采樣頻率最高。	最低	最小
01	1	2	t_DTS = 2 * t_CK_INT	2 分頻。采樣頻率為 CK_INT 的一半。	中等	中等
10	2	4	t_DTS = 4 * t_CK_INT	4 分頻。采樣頻率為 CK_INT 的四分之一。	最高	最大
11	3	Reserved	Reserved	保留。勿使用此設置。	-	-

詳細解釋：

1. 對數字濾波器的影響：

   • 數字濾波器通過檢測 N 個連續的 t_DTS 周期內輸入信號是否穩定為高或低電平來判斷有效邊沿。N 是可配置的（通過 TIMx_CCMRx 寄存器的 ICxF[3:0] 位）。

   • CKD 決定了 t_DTS 的周期長度：

     • CKD=00 (t_DTS = t_CK_INT)：濾波器采樣頻率最高。能過濾掉更窄的毛刺（即更高頻的噪聲），但對信號真實邊沿的延遲最小。

     • CKD=01 (t_DTS = 2*t_CK_INT)：采樣頻率中等。能過濾中等寬度的毛刺，延遲中等。

     • CKD=10 (t_DTS = 4*t_CK_INT)：采樣頻率最低。能過濾更寬的毛刺（即較低頻的噪聲），但對信號真實邊沿的延遲最大。

   • 選擇原則： 如果外部輸入信號環境噪聲大（毛刺多且寬），選擇更高的分頻因子（如 10 - 4分頻）可以更好地抑制噪聲，但會增加信號延遲。如果環境比較干凈或者需要低延遲，選擇低的分頻因子（如 00 - 不分頻或 01 - 2分頻）。

   • 影響的功能模塊：

     • 輸入捕獲通道： 用于測量脈沖寬度、頻率等。CKD[1:0] 影響捕獲到信號邊沿的準確性和抗噪性。

     • 外部時鐘模式： 當使用外部信號作為計數器時鐘源時（ETR 或 TIx）。

     • 外部觸發輸入 (ETR)： 用于復位、啟動、停止計數器或觸發從模式操作（如門控模式）。

     • 觸發輸出 (TRGO)： 在某些從模式（如復位模式）下，CKD[1:0] 也會影響 TRGO 信號對外部觸發輸入的響應。

2. 對死區時間生成的影響 (僅高級定時器 TIM1/TIM8)：

   • 死區時間 (DTG) 的值是以 t_DTS 的倍數來配置的。

   • CKD 決定了 t_DTS 的周期長度，從而決定了死區時間的最小步進（分辨率）：

     • CKD=00：t_DTS 最小，死區時間分辨率最高（能配置更精細的死區時間）。

     • CKD=10：t_DTS 最大，死區時間分辨率最低（配置步進變大）。

   • 選擇原則： 如果需要非常精細地控制死區時間，選擇低的分頻因子（如 00）。如果對死區時間精度要求不高，或者 CK_INT 頻率很高導致 t_DTS 已經足夠小，可以選擇更高的分頻因子以換取更好的抗噪能力（如果同時使用了外部觸發輸入）。

3. 對定時器基本在代碼中配置： 通過設置 TIMx->CR1 寄存器的 CKD[1:0] 位。

   // 示例：設置 CKD[1:0] = 01 (2分頻)
   TIMx->CR1 &= ~TIM_CR1_CKD; // 先清零 CKD 位
   TIMx->CR1 |= TIM_CR1_CKD_1; // CKD[1:0] = 01 (TIM_CR1_CKD_1 宏通常對應 0x0200)

4. 計數 (CNT) 頻率的影響：

   • CKD 設置對定時器計數器 CNT 的計數頻率 (CK_CNT) 完全沒有影響！

? ? ?5. 與輸入濾波器 (ICxF[3:0], ETF[3:0]) 的關系：CKD[1:0] 設置的tDTS 是輸入濾波器工作的基礎時鐘。

? ? ? ?輸入濾波器配置位（如 IC1F[3:0] 用于輸入通道 1）決定了需要連續采樣到多少次穩定電平才確認有效邊沿（N=2, 4, 6, 8 等）。實際能濾除的噪聲最小寬度是 N * tDTS。因此，CKD[1:0] 和輸入濾波器位 共同決定了濾波器的性能。

?

總結與使用建議：

• CKD[1:0] 的核心作用是設置 t_DTS 時鐘，用于數字濾波采樣和死區時間分辨率。

• 它不改變定時器計數器 (CNT) 的計數頻率，計數頻率由預分頻器 (PSC) 控制。

• 選擇 CKD 值是一個在抗干擾能力 (噪聲抑制) 和響應速度/分辨率 (延遲) 之間的權衡：

  • 高噪聲環境： 選擇 CKD=10 (4分頻) 獲得最強的抗噪能力（過濾更寬的毛刺），但信號延遲最大，死區時間分辨率最低。

  • 低噪聲環境或需要低延遲/高分辨率： 選擇 CKD=00 (不分頻) 獲得最小的信號延遲和最高的死區時間分辨率，但抗噪能力最弱（只能過濾很窄的毛刺）。

  • 折中方案： CKD=01 (2分頻) 提供中等性能。

• 如果不使用外部觸發輸入 (ETR, TIx) 或者使用但環境非常干凈，并且不使用高級定時器的死區時間（或者對死區分辨率要求不高），通常保持默認值 CKD=00 即可。

• 如果遇到外部信號誤觸發問題（噪聲引起），嘗試增大 CKD 值（并配合配置濾波器的采樣數 ICxF）是首要的解決方案之一。

簡單記憶：

• CKD 是 “清潔度/延遲 開關”。

• 00：“快快凈凈” (響應快，環境干凈時用)。

• 10：“慢慢抗臟” (抗干擾強，響應慢，環境臟時用)。

• 01：“折中之道”。