stm32定时器详解

# 简介

在控制,电子领域中,时常需要定时控制,延时控制或者对某件事进行计数,如洗衣机的定时洗衣等等定时控制,载入通过对外部的脉冲进行计数来测量速度等

# 资源介绍

STM32一共有三种定时器,总共有14个定时器。

高级定时器 TIM1、TIM8 。

通用定时器 TIM2、TIM5、TIM3、TIM4,TIM9~TIM14 , 其中2、5是32位定时器计数范围更大精度更高,3、4功能上与2、5一样都可以产生DMA请求。TIM9~TIM14相对上面两类通用定时器功能上要少一些。

基本定时器 TIM6、TIM7 没有捕获等通道所以相对以上两种定时器就比较基础一些


## 定时器功能特点描述

1.16位递增、递减、递增/递减自动重载计数器。

2.16 位可编程预分频器,用于对计数器时钟频率进行分频(即运行时修改),分频系数 介于 1 到 65536 之间。

3.多达 4 个独立通道,可用于:输入捕获,输出比较,PWM 生成(边沿和中心对齐模式),单脉冲模式输出

4. 发生如下事件时生成中断/DMA 请求:

①更新:计数器上溢/下溢、计数器初始化(通过软件或内部/外部触发)

②触发事件:计数器启动、停止、初始化或通过内部/外部触发计数

③输入捕获

④输出比较

⑤断路输入

二.通用定时器:

●TIM2-TIM5

1.(TIM3,TIM4)16位或者(TIM2,TIM5)32位递增、递减和递增/递减自动重载计数器。

2.16 位可编程预分频器,用于对计数器时钟频率进行分频(即运行时修改),分频系数介 于 1 到 65536 之间。

3.多达 4 个独立通道,可用于:输入捕获,输出比较,PWM 生成(边沿和中心对齐模式),单脉冲模式输出

4.发生如下事件时生成中断/DMA 请求:

①更新:计数器上溢/下溢、计数器初始化(通过软件或内部/外部触发)

②触发事件:计数器启动、停止、初始化或通过内部/外部触发计数

③输入捕获

④输出比较

●TIM9-TIM14

1.16 位自动重载递增计数器(属于中等容量器件)。

2.16 位可编程预分频器,用于对计数器时钟频率进行分频(即运行时修改),分频系数 介于 1 和 65536 之间。

3.多达 2个独立通道,可用于:输入捕获,输出比较,PWM 生成(边沿和中心对齐模式),单脉冲模式输出

4.发生如下事件时生成中断/DMA 请求:

①更新:计数器上溢/下溢、计数器初始化(通过软件或内部/外部触发)

②触发事件:计数器启动、停止、初始化或通过内部/外部触发计数

③输入捕获

④输出比较

三.基本定时器:

1.16 位自动重载递增计数器

2.16 位可编程预分频器,用于对计数器时钟频率进行分频(即运行时修改),分频系数 介于 1 和 65536 之间

3.用于触发 DAC 的同步电路

4.发生如下更新事件时会生成中断/DMA 请求:计数器上溢

## 模式介绍

### 计数模式

1. 递增计数模式

在递增计数模式下,计数器从 0 计数到自动重载值,然后重新从 0 开始计数并生成计数器上溢事件。

2. 递减计数模式

在递减计数模式下,计数器从自动重载值开始递减计数到 0,然后重新从自动重载值开始计数并生成计数器下溢事件。

3.中心对齐模式(递增/递减计数)

在中心对齐模式下,计数器从 0 开始计数到自动重载值 — 1,生成计数器上溢事件;然后从自动重载值开始向下计数到 1 并生成计数器下溢事件。之后从0 开始重新计数。

文字叙述:上面首先是时钟来源,A,内部时钟(CK_INT),来源于APB1的倍频,B,外部时钟TIMx_ETR,C,定时器时钟的级联;然后经过使能,向上/向下计数方式,形成CK_PSC,再经过PSC预分频器分频形成CK_CNT,定时器计数时钟。1)对于定时器功能,对自动重装载寄存器设定初值,然后计数器CNT寄存器向上或者向下溢出后,产生更新中断时间。2)对于输入捕获,假设通道1,先进行输入滤波,以及边沿检测,然后输出到IC1,进行预分频,就是对来的脉冲多少个脉冲检测一次,一般是不分频,一次脉冲检测一次,当捕获到一个上升沿,可以记录下此时的定时器的值,也可以置零,然后下一次边沿到来,则记下此时的值,记一个脉冲,然后可以计算它的宽度,以及脉冲的个数。3)输出比较:预装载某值到输出比较寄存器当中,当计数器的值大于了该值得时候,输出假设高电平,小于该值得时候输出低电平,这样可以形成PWM波,用自动重装载寄存器的值作为整个周期,用比较寄存器的值作为脉冲宽度,从而可以通过调节周期(也可以叫频率),也可以调节脉宽。

以上框图大致分为4个部分:

时钟来源CK_PSC

可以由RCC的内部时钟分频得到

定时器的TIMx_ETR引脚得到

ITR0~4是由其他定时器通过TRGO输出,定时器级联得到

由定时器TIMx_Ch1等引脚外部产生TI1FP1、TI2FP2,产生

时基单元


3. 功能引脚输出

通过TIMx_CH1等引脚触发一定的功能

通道引脚

通过TIMx_CH1等引脚输出PWM波等等

### 定时器中断


常用库函数

注意在stm32f4系列中时钟频率默认是84MHZ即定时时间与分屏之应按照这个屏率计算

如定时1s 计数值10000 分频值 8400


void Time1_Init(void)  {  TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;  NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;  /* 1. 使能时钟 */  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1, ENABLE);  TIM_DeInit(TIM1); //TIME1与TIME8挂在在APB2总线上  //配置定时器数值,,分屏,,计数值  TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = (5000)-1;// 计数值0~9999 计数10000次为一秒 决定定时时间 PLL_M==8才行  TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =16800-1;//预分频值 自加1 84MHZ频率 进行8400预分频 分频后为10000HZ  //TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;//f407不支持  TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;//计数模式///向上技术  TIM_TimeBaseInit(TIM1, &TIM_TimeBaseStructure);  //配置定时器终端触发方式 //时间更新  TIM_ITConfig(TIM1,TIM_IT_Update, ENABLE);  //配置定时器中断优先级  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM1_UP_TIM10_IRQn;  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;  NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);  //使能定时器工作  TIM_Cmd(TIM1, ENABLE);  }  void TIM1_UP_TIM10_IRQHandler(void)//time1与time10共享中断函数  {  if(SET==TIM_GetITStatus(TIM1,TIM_IT_Update))  {  PFout(10)^=1;  TIM_ClearITPendingBit(TIM1,TIM_IT_Update);  }  if(SET==TIM_GetITStatus(TIM10,TIM_IT_Update))  {  PFout(10)^=1;  TIM_ClearITPendingBit(TIM10,TIM_IT_Update);  }  }

深度解析V2Ray连接不稳定的根源与系统性优化指南

引言:当科技自由遭遇网络波动

在数字围墙日益高筑的时代,V2Ray如同网络世界的瑞士军刀,凭借模块化设计和协议伪装能力成为突破封锁的利器。然而这把利器偶尔会显现出令人困扰的"钝感"——连接延迟、频繁断流、速度波动等问题,犹如自由之路上突然出现的减速带。本文将深入剖析这些不稳定症状背后的技术病理学,并提供一套从服务器端到用户端的全链路优化方案,让您的科学上网体验重获丝滑流畅。

第一章 不稳定的多维诊断报告

1.1 服务器端的"过劳危机"

当V2Ray服务器如同早高峰的地铁站般拥挤时,CPU和带宽资源就会陷入"过载-卡顿-更严重过载"的恶性循环。特别是共享型服务器在晚8-11点期间,单节点承载200+用户的情况并不罕见,此时TCP重传率可能飙升至15%以上,MTR测试会显示明显的丢包现象。更隐蔽的问题是服务器提供商的"超售陷阱",标称1Gbps的带宽实际可能被分配给数十个用户共享。

1.2 网络拓扑的"地理诅咒"

物理距离带来的延迟不可逾越——上海到洛杉矶的光纤传输理论最低延迟也要98ms。当您的数据包需要穿越15个以上路由节点时,每个节点的QoS策略都可能成为性能杀手。笔者曾实测通过某ISP连接香港服务器时,数据包竟绕道欧洲再返回亚洲,导致RTT(往返时延)突破400ms。无线网络环境更是雪上加霜,2.4GHz Wi-Fi在干扰环境下的吞吐量波动可达70%。

1.3 配置文件的"蝴蝶效应"

一个被忽视的mtu参数设置不当,就可能导致TCP分片重组失败;过于复杂的路由规则会使内核网络栈处理开销增加30%;而选择AES-256-GCM加密在老旧路由器上可能产生200%的CPU负载增幅。常见配置误区包括:
- 同时启用TLS和WebSocket导致双重加密开销
- 未正确设置BBR拥塞控制算法
- 传输层分片大小与中间设备MTU不匹配

1.4 客户端的"兼容性迷宫"

Windows平台上的某些"魔改版"客户端会私自注入广告代码,导致内存泄漏;Android客户端在Doze模式下的保活策略失效;而macOS的Network Extension框架与TUN模式驱动存在版本冲突。更棘手的是客户端与服务端版本不匹配引发的协议解析错误,比如V2Ray 4.45+的XTLS功能需要两端严格同步更新。

第二章 全链路优化方案库

2.1 服务器选型与负载平衡

  • 冷门机房挖掘:避开Linode东京、DigitalOcean新加坡等中国用户密集区域,尝试德国法兰克福或美国盐湖城等非热门节点
  • BGP中转方案:使用阿里云香港BGP中继服务器,实测可降低跨国跳数3-5跳
  • 负载监控策略:通过Prometheus+Grafana建立监控看板,设置CPU>70%或带宽>80%时自动触发扩容

2.2 传输协议调优矩阵

| 网络环境 | 推荐协议组合 | 适用场景 |
|----------|--------------|----------|
| 高干扰移动网络 | WebSocket+TLS+CDN | 4G/5G频繁切换 |
| 严格审查网络 | gRPC+mKCP | 特殊时期突破QoS |
| 低延迟需求 | QUIC+XTLS | 视频会议/游戏 |

高级技巧
- 在ws路径中加入/news/等常见URI规避深度检测
- 为mKCP设置mtu=1350以兼容大多数ISP的PPPoE封装

2.3 客户端性能工程

  • Windows:使用Netch替代传统客户端,启用Wintun虚拟网卡驱动
  • Android:配置Tasker定时在凌晨3点自动重启V2Ray核心进程
  • 路由器:在OpenWRT上设置QoS规则,优先处理V2Ray的UDP流量

2.4 智能路由的魔法配置

json "routing": { "domainStrategy": "IPIfNonMatch", "rules": [ { "type": "field", "outboundTag": "direct", "domain": ["geosite:cn"] }, { "type": "field", "outboundTag": "proxy", "network": "tcp,udp" } ] } 此配置可实现:国内流量直连、国外TCP/UDP流量代理、DNS查询智能分流的三层过滤体系。

第三章 监测与持续优化

3.1 诊断工具集锦

  • 延迟拓扑测绘mtr --tcp -P 443 example.com
  • 传输质量分析:iperf3 -c v2ray-server -p 5201 -R
  • 协议握手测试:openssl s_client -connect server:443 -tlsextdebug -status

3.2 自动化运维脚本

```bash

!/bin/bash

while true; do latency=$(ping -c 3 v2ray-server | awk -F '/' 'END{print $5}') if (( $(echo "$latency > 300" | bc -l) )); then systemctl restart v2ray echo "$(date): High latency detected, service restarted" >> /var/log/v2ray-monitor.log fi sleep 300 done ``` 这个守护脚本会在延迟超过300ms时自动重启服务,适合部署在路由器上。

结语:在动态对抗中寻找平衡

维护V2Ray的稳定性如同在钢丝上跳舞——既要应对网络基础设施的物理限制,又要规避不断进化的深度包检测技术。本文揭示的优化方案不是静态处方,而是需要根据网络环境变化持续调整的动态策略。记住,最昂贵的服务器不一定最适合您,就像穿西装打篮球未必能提高命中率。真正的艺术在于找到协议组合、硬件资源、使用场景三者间的黄金平衡点。

终极建议:建立自己的测速数据库,记录不同时段、不同协议组合的性能指标,经过3-4个网络周期(约1个月)的积累,您就能绘制出专属的最佳使用方案。自由从来不是无代价的,但智慧的付出定能换来流畅的体验。

版权声明:

作者: freeclashnode

链接: https://www.freeclashnode.com/news/article-3357.htm

来源: FreeClashNode

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