STM32定时器自动重装载寄存器和预加载寄存器的区别与联系硬件开发

当“TIMx_CR1.ARPE = 1”的时候，STM32中有自动重装载寄存器和预加载寄存器（TIMx_ARR）。
预加载寄存器是自动重装载寄存器的“影子”，也就是预加载寄存器是自动重装载寄存器的缓冲器。自动重装载寄存器的功能在2点已经说明，但是自动重装载寄存器不是用户用程序可以直接进行操作的，用户需要借助于预加载寄存器（缓冲区）才能访问它。
其目的是为了保证自动重装载寄存器在合适的时候被修改，不允许其随便被修改，否则可能导致在过渡的时候发生不期望的结果。
这是什么一个概念呢？
在定时器一个周期结束的时候，产生了一个更新中断，我们在中断服务程序中修改预加载寄存器（TIMx_ARR），但是并没有直接写入到自动重装载寄存器。在中断刚一产生的时候（早于我们的服务程序），原来TIMx_ARR的值被硬件自动装入自动重装载寄存器中。所以下一个定时器周期的长度取决于“原来TIMx_ARR的值”，而非我们在中断服务程序中的修改值。
那么什么时候，我们的修改值才起作用呢？
当下一个定时器周期结束的时候，我们对TIMx_ARR的修改值就被硬件自动写入到自动重装载寄存器中，所以我们的修改值在下下个定时器周期才起作用。
而当“TIMx_CR1.ARPE = 0”的时候，STM32中只有自动重装载寄存器（TIMx_ARR），没有预加载寄存器。自动重装载寄存器没有缓冲区，对TIMx_ARR的修改，也就是直接对自动重装载寄存器的修改。
这种情形又怎样看呢？
在定时器一个周期结束的时候，产生了一个更新中断，我们在中断服务程序中修改自动重装载寄存器（TIMx_ARR）。所以下一个定时器周期的定时长度要取决于我们的这个修改值。
总结：
① TIMx_CR1.ARPE = 0，自动重装载寄存器没有缓冲区，对TIMx_ARR的修改直接影响下一个周期的定时长度。
② TIMx_CR1.ARPE = 1，自动重装载寄存器有缓冲区，对TIMx_ARR的修改影响的是下下一个周期的定时长度。

③ TIMx_CR1.ARPE = 1，自动重装载寄存器有缓冲区预加载寄存器（TIMx_ARR），预加载寄存器更新到自动重装载寄存器的时机是：当定期器一个定时周期结束产生一个更新事件的时候。

④ TIMx_CR1.ARPE = 1，注意我们在写程序的时候，给TIMx_ARR赋值，并没有真正的写入到自动重装载寄存器中，而是写入到了预加载寄存器中。
当我们需要定时器以T1和T2交替工作：
⑤ TIMx_CR1.ARPE = 0，自动重装载寄存器没有缓冲区，我们是在T1定时周期已经开始一会儿的时候，才去设定定时周期T1长度；在T2定时周期已经开始一会儿的时候，才去设定定时周期T2长度。因为当T1结束的时候，中断发生后，我们在中断程序中设定定时周期为T2。其实，此时定时器周期T2已经开始一段时间了。要知道定时器一个周期结束的时候，硬件自动进入下一个周期的计数，而不受软件的控制。
⑥ TIMx_CR1.ARPE = 1，自动重装载寄存器有缓冲区，我们是在T1定时周期一开始，就去设定定时周期T1的长度；在T2定时周期一开始，就去设定定时周期T2的长度。因为当T1结束的时候，更新事件产生（中断也发生），（我们在上一个定时周期的中断程序中已经设定定时周期为T2），TIMx_ARR中的T2值被硬件更新进入到自动重装载寄存器中。
⑦ 当T1、T2两个周期都很大的时候，需要ticks比较多，两种方式都不会出现错误。
但是当T1、T2两个周期都很小的时候，需要ticks比较少，对于“TIMx_CR1.ARPE = 0”的情况，就有可能出现问题。因为有可能在T1定时周期已经超过T1时间长度的时候，才去设定定时周期T1；在T2周期已经超过T2时间长度的时候，才去设定定时周期T2。
总结：
【STM32定时器自动重装载寄存器和预加载寄存器的区别与联系】在需要不断切换定时器的周期时，而且周期都比较短，程序员需要通过预加载寄存器配合自动重装载寄存器，来操作定时器，以保证定时器周期的平稳过渡。