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简介：这份资源面向STM32F103嵌入式开发者与定时器学习者，聚焦高级定时器TIM1的ETR外部触发输入与四通道单脉冲输出（One Pulse Mode）实现，解决外部事件触发下多路精确时序脉冲生成的问题，适合具备一定寄存器与固件库基础的中级开发者参考。压缩包内仅1个C源文件，体积约868B，代码围绕TIM1时钟使能、ETR引脚输入配置、单脉冲模式初始化及各通道比较值设定展开，可直接嵌入工程验证。目前已有4740人学习下载，热度较高。读者可从中获取ETR驱动四通道独立脉冲输出的完整配置思路，理解各通道比较寄存器如何决定脉冲宽度与输出时序，并借鉴外部触发启动、计数到达后自动停止的机制，为电机控制、信号发生与同步信号生成等场景提供可复用的代码骨架与排错参考。

1. 单脉冲输出踩坑记：为什么四路通道偏偏卡在 ETR 上

去年帮一个做步进电机驱动的朋友调板子，STM32F103 的 TIM1 要输出四路单脉冲，每路脉冲宽度和延时都不同，用来分别驱动四个轴的细分控制器。前两路用 TIM1_CH1、CH2 很顺，第三路想用 ETR 引脚做外部触发源时，示波器上死活出不来波形。翻了两天参考手册才发现，TIM1 的 ETR 在单脉冲模式下有个隐藏前提——它默认是外部时钟输入通道，不是普通 PWM 输出通道，想让它参与单脉冲输出，必须先把从模式控制器配成触发启动，再让 ETR 走触发路径而不是时钟路径。

这个坑在中文资料里几乎没人讲透。TIM1 作为 STM32F103 的高级定时器，单脉冲输出模式（One Pulse Mode）本身是标准功能，但四通道同时用、且其中一路涉及 ETR 引脚时，寄存器配置的耦合关系会变得很绕。这篇笔记把 TIM1 四通道单脉冲输出的完整配置链路拆开，重点讲 ETR 通道为什么特殊、怎么配、参数怎么算、哪里容易翻车。适合已经会用 TIM 输出 PWM、但被单脉冲模式和 ETR 复用卡住的嵌入式从业者，新手跟着步骤也能跑通，熟手可以直接看第 4 章的边界条件。

2. TIM1 单脉冲模式与 ETR 通道：寄存器层面的真实关系

2.1 单脉冲模式的本质：一次触发只出一个脉冲

STM32F103 的 TIM1 单脉冲模式，核心逻辑是：定时器收到一个触发信号后，计数器启动，输出一个指定宽度的脉冲，然后自动停止，等待下一次触发。它和普通 PWM 的区别在于“只出一次”，不是连续输出。实现上依赖三个寄存器协同：

• TIM1_CR1的 OPM 位（One Pulse Mode）置 1，开启单脉冲模式。
• TIM1_CCMRx配置通道为 PWM 模式 2 或输出比较模式，决定脉冲极性。
• TIM1_ARR和TIM1_CCRx决定脉冲周期和占空比，也就是脉冲宽度。

触发源可以来自软件（UG 位）、内部时钟、或者外部触发输入。ETR 引脚在这里的角色，就是外部触发输入的一个可选路径。

2.2 ETR 引脚的双重身份：外部时钟还是触发输入

ETR（External Trigger）在 TIM1 里默认走的是外部时钟输入路径，也就是 TIM1_SMCR 寄存器里 ECE=1、SMS=111 的配置。但单脉冲模式需要的是“触发启动”，对应 SMS=110（触发模式）。这两条路径在寄存器层面是互斥的，配错了 ETR 就不会触发单脉冲，而是变成外部时钟计数。

关键寄存器位：

这张表是整篇文章最核心的配置依据。很多人卡住就是因为 SMS 和 ECE 同时置了 1，结果 ETR 既想当时钟又想当触发，硬件行为不可预测。

2.3 四通道同时输出的资源冲突点

TIM1 有四个独立通道 CH1~CH4，但 ETR 是独立引脚，不占通道。四通道单脉冲输出时，每个通道的 CCRx 可以独立设脉冲宽度，但 ARR 是共享的。这意味着四路脉冲的周期必须一致，只有宽度可以不同。如果四路需要不同周期，单靠 TIM1 做不到，得用多个定时器或者软件重载 ARR。

另一个冲突点是触发源。四通道如果都要外部触发，TIM1 只有一个 ETR 引脚，只能接一路外部信号。如果四路需要独立触发，ETR 方案就不成立，得改用软件触发或者外部中断分别启动。这一点在选型阶段就要想清楚，不然后面改板子更麻烦。

3. 从零配置四通道单脉冲：寄存器操作与 HAL 库两条路

3.1 时钟与 GPIO 初始化：先把引脚复用配对

TIM1 是高级定时器，挂在 APB2 总线上，时钟使能要开 RCC_APB2ENR 的 TIM1EN 位。GPIO 方面，CH1~CH4 对应 PA8、PA9、PA10、PA11，ETR 对应 PA12。这四个引脚都要配成复用推挽输出，但 ETR 作为触发输入时，实际是输入方向，GPIO 模式要配成浮空输入或上拉输入。

// 使能 TIM1 和 GPIOA 时钟 RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_TIM1EN | RCC_APB2ENR_IOPAEN; // PA8~PA11 复用推挽输出，50MHz GPIOA->CRH &= ~(0xFF << 0); // 清 PA8~PA11 GPIOA->CRH |= (0xBB << 0); // 1011: 复用推挽, 50MHz // PA12 浮空输入，作为 ETR 触发输入 GPIOA->CRH &= ~(0xF << 16); GPIOA->CRH |= (0x4 << 16); // 0100: 浮空输入

这里有个容易翻车的点：PA12 如果配成复用推挽输出，ETR 就变成输出方向，触发信号进不来。必须配成输入模式。很多人照着 PWM 例程改，忘了改 PA12 的方向，结果 ETR 完全没反应。

3.2 时基与单脉冲参数计算：ARR 和 CCR 怎么定

假设系统时钟 72MHz，TIM1 预分频器 PSC=71，则计数频率 1MHz，每个计数 1us。要输出脉冲宽度 100us、周期 500us 的单脉冲：

• ARR = 500 - 1 = 499（周期 500us）
• CCR1 = 100（脉冲宽度 100us）
• CCR2 = 150（第二路 150us）
• CCR3 = 200（第三路 200us）
• CCR4 = 250（第四路 250us）

TIM1->PSC = 71; // 72MHz / (71+1) = 1MHz TIM1->ARR = 499; // 周期 500us TIM1->CCR1 = 100; // CH1 脉冲 100us TIM1->CCR2 = 150; // CH2 脉冲 150us TIM1->CCR3 = 200; // CH3 脉冲 200us TIM1->CCR4 = 250; // CH4 脉冲 250us

参数说明：PSC 和 ARR 都是 16 位寄存器，最大值 65535。如果需要的周期超过 65.535ms（1MHz 计数下），就得加大 PSC 或者用 32 位定时器。TIM1 是 16 位的，这是硬边界。

3.3 通道模式与输出使能：CCMR 和 CCER 的配法

每个通道要配成 PWM 模式 2，这样计数器小于 CCRx 时输出有效电平，到 CCRx 时翻转，配合单脉冲模式就能出一个脉冲。

// CH1~CH4 都配 PWM 模式 2 TIM1->CCMR1 = (0x70 << 4) | (0x70 << 12); // CH1, CH2 TIM1->CCMR2 = (0x70 << 4) | (0x70 << 12); // CH3, CH4 // 使能所有通道输出，高电平有效 TIM1->CCER = TIM_CCER_CC1E | TIM_CCER_CC2E | TIM_CCER_CC3E | TIM_CCER_CC4E;

CCMR 的 OCxM 位设成 111 就是 PWM 模式 2。注意 CCMR1 控制 CH1 和 CH2，CCMR2 控制 CH3 和 CH4，别写错寄存器。

3.4 ETR 触发路径配置：SMCR 寄存器的精确写法

这是整篇文章最关键的一步。ETR 要作为触发源，SMCR 必须这样配：

// ETR 作为触发源，触发模式，关闭外部时钟 TIM1->SMCR = TIM_SMCR_TS_2 | TIM_SMCR_TS_1 | TIM_SMCR_TS_0 | // TS=111, 选 ETR TIM_SMCR_SMS_2 | TIM_SMCR_SMS_1; // SMS=110, 触发模式 // ECE 位保持 0，不使能外部时钟

TS=111 选 ETR 作为触发输入，SMS=110 进入触发模式。ECE 必须为 0，否则 ETR 会走外部时钟路径，单脉冲模式失效。这个配置顺序也有讲究：先配 SMCR，再使能 OPM，最后开定时器。

3.5 启动与验证：OPM 位和 UG 位的时序

TIM1->CR1 |= TIM_CR1_OPM; // 单脉冲模式 TIM1->CR1 |= TIM_CR1_CEN; // 启动定时器 TIM1->EGR |= TIM_EGR_UG; // 软件产生一次更新，加载寄存器

UG 位的作用是手动产生一次更新事件，把 PSC、ARR、CCRx 的值加载到影子寄存器。如果不加这一步，第一次触发时寄存器值可能还没生效，脉冲宽度会不对。这是血泪经验：调试时示波器上第一个脉冲总是怪怪的，加了 UG 就正常了。

验证方法：用信号发生器给 PA12 一个上升沿，示波器接 PA8~PA11，应该看到四路不同宽度的脉冲各出一个，然后停止，等下一个上升沿再出。如果某一路不出，先查对应 CCER 位和 GPIO 配置。

4. 避坑与排查：ETR 单脉冲最常见的五个翻车点

4.1 现象：ETR 引脚有触发信号，但四路都没输出

原因：SMCR 的 SMS 位配成了 000（内部时钟模式），或者 ECE 位误置 1 导致 ETR 走了外部时钟路径，单脉冲模式根本没启动。

解决：读 TIM1->SMCR 的值，确认 SMS=110、TS=111、ECE=0。如果用的是 HAL 库，检查 HAL_TIM_OnePulse_Start 之前有没有调 HAL_TIM_SlaveConfigSynchro 配触发源。

4.2 现象：只有 CH1 出脉冲，CH2~CH4 没反应

原因：CCER 寄存器只使能了 CC1E，其他通道的使能位没置 1。或者 CCMR2 写错，CH3、CH4 的模式位没配对。

解决：直接读 TIM1->CCER，确认低 8 位是 0x11（CC1E~CC4E 都置 1）。CCMR2 的 OC3M 和 OC4M 都要设成 111。

4.3 现象：脉冲宽度和 CCR 值对不上，偏差很大

原因：UG 位没置，影子寄存器没加载，第一次触发用的是复位值。或者 PSC 配错，实际计数频率和预期不符。

解决：在 CEN 置 1 之后、触发之前，手动置一次 UG。用示波器测实际脉冲宽度，反推计数频率，验证 PSC 和 ARR 的计算。

4.4 现象：第二个触发来了没反应，只出一次脉冲

原因：单脉冲模式触发后，TIM1_CR1 的 CEN 位被硬件自动清零，定时器停了。下一次触发需要重新置 CEN。

解决：在触发中断或者外部中断里重新置 CEN 和 UG。如果用的是 ETR 触发，硬件不会自动重新使能，必须在软件里处理。

4.5 现象：四路脉冲同时出，但相位完全一样，没有先后

原因：四通道共享同一个计数器和 ARR，CCRx 只决定脉冲宽度，不决定起始时刻。如果四路需要错开起始时间，单靠 TIM1 的 CCRx 做不到。

解决：需要错相的话，用四个独立定时器，或者用 DMA 动态改 CCRx 的值。TIM1 的四通道单脉冲只适合“同时启动、宽度不同”的场景。

5. 进阶技巧：用 DMA 动态改 CCR 实现变宽度脉冲序列

四通道单脉冲输出固定宽度只能应付简单场景。实际项目里经常需要一串宽度递增或递减的脉冲，比如驱动步进电机做加减速。这时候可以用 DMA 在每次触发后自动更新 CCRx 的值，实现脉冲宽度序列。

思路是：把一组 CCR 值放在数组里，DMA 通道配成内存到外设模式，外设地址指向 TIM1->CCR1，每次更新事件触发一次 DMA 传输。这样每来一个触发，CCR1 就换成下一个值，输出宽度就变了。

uint16_t ccr_seq[] = {100, 150, 200, 250, 300, 350, 400}; // DMA1 通道 2 配到 TIM1_CH1 DMA1_Channel2->CPAR = (uint32_t)&TIM1->CCR1; DMA1_Channel2->CMAR = (uint32_t)ccr_seq; DMA1_Channel2->CNDTR = 7; DMA1_Channel2->CCR = DMA_CCR_MINC | DMA_CCR_DIR | DMA_CCR_CIRC; DMA1_Channel2->CCR |= DMA_CCR_EN; // TIM1 使能 DMA 更新请求 TIM1->DIER |= TIM_DIER_UDE;

参数说明：CIRC 位让 DMA 循环传输，数组用完自动回到开头。CNDTR 是传输次数，对应数组长度。DIER 的 UDE 位让每次更新事件都发 DMA 请求。这样每触发一次，CCR1 就换一个值，脉冲宽度按数组顺序变化。

验证方法：示波器接 PA8，给 PA12 一串触发信号，应该看到脉冲宽度按 100、150、200 的顺序变化。如果宽度不变，查 DMA 的 CPAR 地址对不对，DIER 的 UDE 位有没有置。

这个技巧的边界是：DMA 传输有延迟，触发频率太高时 CCR 更新可能跟不上，脉冲宽度会乱。实测触发间隔低于 10us 时就不太稳了，需要降频或者改用更高主频的型号。

从那以后我每次配 TIM1 单脉冲，都先把 SMCR 的 SMS 和 ECE 两位单独读出来确认一遍，再往下走。这个习惯帮我省了至少三次重新翻手册的时间。希望帮到你。

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