STM32f407 定时器 溢出中断评率最大可到多少？

eaglemans

目的及结论：近期准备使用STM32定时器产生2MHZ的方波，配置定时器，使用其溢出中断，最快只能到666KHz左右，再提高频率就没什么作用了。

过程：（1）使用探索者开发板例程7程序，修改定时器3配置如下：
          TIM3_Int_Init(4-1,21-1);  // 84M/21 = 4M   1/4M *4 = 1μs ；
         波形如下：
         
         波形和实际配置及计算可以对上

         （2）修改定时器配置如下：
         TIM3_Int_Init(3-1,21-1);  // 84M/21 = 4M   1/4M *3 = 750ns;
         波形如下：
         
         波形和实际配置计算已经有些许偏差

         （3）修改定时器配置如下：
         TIM3_Int_Init(2-1,21-1);  // 84M/21 = 4M   1/4M *2 = 500ns
         波形如下：
         
         波形也和实际配置对不上，变成了1μs的周期

         （4）修改定时器配置如下：
          TIM3_Int_Init(6-1,7-1);  // 84M/7 = 12M   1/12M *6 = 500ns
          波形如下：
         
         波形也和实际配置对不上，变成了1μs的周期

        （4）接下来还做了另外一个试验，使用TIM9（时钟挂在APB2上），最快频率可以到1M（这是因为APB2本身是APB1时钟的一倍）。
       配置如下: TIM9_Int_Init(4-1,21-1);  // 168M/21 = 8M   1/8M *4 = 500ns;
       但分频系数，自动重装载值在往小了改，频率也提不上去了。
        波形如下：
      
疑问：是否STM32F407挂在APB1上的定时器最快只能达到666.7KHz的频率，挂在APB2上的定时器最快只能1MHz不能再快了？分频系数，自动重装载值这两个参数是否有限制,并不是1~65535？
不知道各位大神是否探究过STM32F407定时器中断最快能达到多少，我的操作哪里有什么问题？
谢答！！

login_FAE

不止这么小频率的，自己调整下分频系数和装载值

eaglemans

login_FAE 发表于 2020-11-12 17:40
不止这么小频率的，自己调整下分频系数和装载值

你好，如上面四个步骤，定时器中断函数里就一个I/O口的电平翻转。再降分频系数和自动重装载值已无效果，频率不会进一步变大。实际测试如此，因此才有了上面的问题，不知您是否测过更快的波形？

edmund1234

检查一下配置IO时所选择了的速度， 把它改为最快的试试

eaglemans

电平翻转的I/O配置的是100M啊，最快了。

eaglemans

edmund1234 发表于 2020-11-15 12:15
检查一下配置IO时所选择了的速度， 把它改为最快的试试

电平翻转的I/O配置的是100M，最快了。

edmund1234

eaglemans 发表于 2020-11-15 12:19
电平翻转的I/O配置的是100M，最快了。

中断的代码贴一下

阿侑kevin

中断只做IO电平翻转？溢出中断里做翻转要比定时器输出比较慢，换个思路试试？

eaglemans

edmund1234 发表于 2020-11-15 12:20
中断的代码贴一下

中断函数里就一个电平翻转
Void TIM3_IRQHandler(void)
{
    if(TIM_GetITStatus(TIM3,TIM_IT_Update) == SET)
    {
        LED0=!LED0;
    }
    TIM_ClearITPendingBit(TIM3,TIM_IT_Update);
}

eaglemans

阿侑kevin 发表于 2020-11-16 11:29
中断只做IO电平翻转？溢出中断里做翻转要比定时器输出比较慢，换个思路试试？

中断函数里就一个电平翻转
Void TIM3_IRQHandler(void)
{
     if(TIM_GetITStatus(TIM3,TIM_IT_Update) == SET)
     {
         LED0=!LED0;
     }
     TIM_ClearITPendingBit(TIM3,TIM_IT_Update);
}
您说的换个思路试试是什么意思，我现在就是用电平翻转来测定时器中断的周期，中断函数里什么也不写，如何测试中断周期？从波形上看，I/O的电平翻转不会耗时那么久，比定时器周期长。

阿侑kevin

eaglemans 发表于 2020-11-16 14:38
中断函数里就一个电平翻转
Void TIM3_IRQHandler(void)
{

我用F1的TIM4输出PWM帮你验证一下，我的板子在后端还有三极管的情况下可以输出1.6MHz的脉冲

阿侑kevin

eaglemans 发表于 2020-11-16 14:38
中断函数里就一个电平翻转
Void TIM3_IRQHandler(void)
{

我把三极管拆了再给你补个2MHz和4MHz的

阿侑kevin

前面是我用定时器输出比较实现的，然后我用定时器溢出操作IO，F1连300KHz都实现不了，楼主换个思路，用输出比较

edmund1234

eaglemans 发表于 2020-11-16 14:35
中断函数里就一个电平翻转
Void TIM3_IRQHandler(void)
{

其实我觉得这是合理的，就拿500ns的来算吧。
500ns就是36周期， CPU进中断就用去12周期， 翻转IO就用了6个周期， 判断中断标志4~5, 清标志位又另外4~5, 加上进中断后需要填满流水线的等待周期。
就是CPU的资源已经到其极限了。

eaglemans

阿侑kevin 发表于 2020-11-16 15:32
前面是我用定时器输出比较实现的，然后我用定时器溢出操作IO，F1连300KHz都实现不了，楼主换个思路，用输出 ...

您好，感谢答复和验证。能否把定时器输出比较实现的定时器配置和中断函数两部分内容贴一下，我对比修改看下问题，谢谢。

eaglemans

edmund1234 发表于 2020-11-16 16:00
其实我觉得这是合理的，就拿500ns的来算吧。
500ns就是36周期， CPU进中断就用去12周期， 翻转IO就用了6 ...

我用的是STM32F407,168M的时钟。关于您说的进中断12个周期，翻转IO用6个周期，判断中断标志4~5个周期，清标志4~5个周期，这些理论值如何得来的啊，我理解的还没有那么深刻，请不吝赐教，谢谢。

edmund1234

eaglemans 发表于 2020-11-16 20:22
我用的是STM32F407,168M的时钟。关于您说的进中断12个周期，翻转IO用6个周期，判断中断标志4~5个周期，清 ...

中断耗时如图， 翻转IO的时间可以通过反汇编查看， 加载或存储到Memory的指令为2个周期

edmund1234

eaglemans 发表于 2020-11-16 20:22
我用的是STM32F407,168M的时钟。关于您说的进中断12个周期，翻转IO用6个周期，判断中断标志4~5个周期，清 ...

明天有时间我用407来试一下， 估计是时钟设置的问题吧