TIM输出比较的三种模式

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Savy1314 发布时间：2017-7-13 17:16

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TIM输出比较的三种模式

此项功能是用来控制一个输出波形，或者指示一段给定的的时间已经到时。

当计数器与捕获/比较寄存器的内容相同时，输出比较功能做如下操作：

● 将输出比较模式(TIMx_CCMRx寄存器中的OCxM位)和输出极性(TIMx_CCER寄存器中的

CCxP位)定义的值输出到对应的引脚上。在比较匹配时，输出引脚可以保持它的电平

(OCxM=000)、被设置成有效电平(OCxM=001)、被设置成无效电平(OCxM=010)或进行翻

转(OCxM=011)。

● 设置中断状态寄存器中的标志位(TIMx_SR寄存器中的CCxIF位)。

● 若设置了相应的中断屏蔽(TIMx_DIER寄存器中的CCxIE位)，则产生一个中断。

● 若设置了相应的使能位(TIMx_DIER寄存器中的CCxDE位，TIMx_CR2寄存器中的CCDS位

选择DMA请求功能)，则产生一个DMA请求。

TIMx_CCMRx中的OCxPE位选择TIMx_CCRx寄存器是否需要使用预装载寄存器。

在输出比较模式下，更新事件UEV对OCxREF和OCx输出没有影响。
同步的精度可以达到计数器的一个计数周期。输出比较模式(在单脉冲模式下)也能用来输出一个单脉冲。
输出比较模式的配置步骤：

1.选择计数器时钟(内部，外部，预分频器)
2.将相应的数据写入TIMx_ARR和TIMx_CCRx寄存器中
3.如果要产生一个中断请求和/或一个DMA请求，设置CCxIE位和/或CCxDE位。
4.选择输出模式，例如：必须设置OCxM=’011’、OCxPE=’0’、CCxP=’0’和CCxE=’1’，当计数器CNT与CCRx匹配时翻转OCx的输出管脚，CCRx预装载未用，开启OCx输出且高电平有效。
5.设置TIMx_CR1寄存器的CEN位启动计数器
TIMx_CCRx寄存器能够在任何时候通过软件进行更新以控制输出波形，条件是未使用预装载寄存器(OCxPE=’0’，否则TIMx_CCRx影子寄存器只能在发生下一次更新事件时被更新)

程序如下：

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 65535;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);
TIM_PrescalerConfig(TIM2, 35999, TIM_PSCReloadMode_Immediate);
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_Timing;//这个地方就是改比较模式的

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但是由于比较模式无论选哪个对于产生中断的作用是一样的，所以选TIMING都可以

TIM_OCInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1;
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR1_Val;
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
TIM_OCInit(TIM2, &TIM_OCInitStructure);
TIM_OC1PreloadConfig(TIM2, TIM_OCPreload_Disable);//

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TIMx_CCRx寄存器能够在任何时候通过软件进行更新以控制输出波形，条件是未使用预装载寄存器(OCxPE=’0’，否则TIMx_CCRx影子寄存器只能在发生下一次更新事件时被更新)。这里设置为Disable

就是为了后面在中断服务子程序可以修改TIMx_CCR实时起作用~

TIM_OCInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_2;
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR2_Val;
TIM_OCInit(TIM2, &TIM_OCInitStructure);
TIM_OC2PreloadConfig(TIM2, TIM_OCPreload_Disable);
TIM_OCInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_3;
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR3_Val;
TIM_OCInit(TIM2, &TIM_OCInitStructure);
TIM_OC3PreloadConfig(TIM2, TIM_OCPreload_Disable);
TIM_OCInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_4;
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR4_Val;
TIM_OCInit(TIM2, &TIM_OCInitStructure);
TIM_OC4PreloadConfig(TIM2, TIM_OCPreload_Disable);
TIM_ARRPreloadConfig(TIM2, ENABLE);//TIM_OCPreload_Enable
TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_CC1 | TIM_IT_CC2 | TIM_IT_CC3 | TIM_IT_CC4, ENABLE);
// STM3210B-LK1, set PC.04 - PC.07
GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_4 |GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7);
TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
while (1)
{
}
}

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中断服务子程序：

void TIM2_IRQHandler(void)
{ u16 capture;
u16 CCR1_Val = 1000;
u16 CCR2_Val = 500;
u16 CCR3_Val = 250;
u16 CCR4_Val = 125;
if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_CC1) != RESET)
{
TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_CC1);
capture = TIM_GetCapture1(TIM2);
TIM_SetCompare1(TIM2, capture + CCR1_Val);
////设置TIMx捕获比较1寄存器值然后动态修改其CCR的值使整个程序一直进行下去
// PC.04
GPIO_WriteBit(GPIOC, GPIO_Pin_4, (BitAction)(1 - GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOC, GPIO_Pin_4)));
}
else if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_CC2) != RESET)
{
TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_CC2);
capture = TIM_GetCapture2(TIM2);
TIM_SetCompare2(TIM2, capture + CCR2_Val);
// PC.05
GPIO_WriteBit(GPIOC, GPIO_Pin_5, (BitAction)(1 - GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOC, GPIO_Pin_5)));
}
else if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_CC3) != RESET)
{
TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_CC3);
capture = TIM_GetCapture3(TIM2);
TIM_SetCompare3(TIM2, capture + CCR3_Val);
// PC.06
//GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_6);
GPIO_WriteBit(GPIOC, GPIO_Pin_6, (BitAction)(1 - GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOC, GPIO_Pin_6)));
}
else
{
TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_CC4);
capture = TIM_GetCapture4(TIM2);
TIM_SetCompare4(TIM2, capture + CCR4_Val);
// PC.07
// GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_7);
GPIO_WriteBit(GPIOC, GPIO_Pin_7, (BitAction)(1 - GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOC, GPIO_Pin_7)));
}
}

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在STM32的某些应用中，用户有周期性执行某些程序的要求，使用定时器可以产生固定的时间周期，满足这样的需求。

STM32相关特征：
STM32高级定时器TIM1、TIM8，通用定时器TIM2、TIM3、TIM4、TIM5；
定时器最大时钟72MHz，配合预分频，提供灵活的时钟周期；
每个TIM有4个独立捕获/比较通道，DMA/中断功能；
通道工作在输出比较定时模式，一个TIM至多可以提供4个不同的定时周期。

原理
TIM某输出/捕获通道工作在输出比较定时模式
计数器计数至比较值时产生中断，在中断中刷新捕获比较寄存器，这样在相同时间间隔后可产生下一次中断

TIM2时钟设置为36MHz，预分频设置为2，使用输出比较-翻转模式（Output Compare Toggle Mode）。
TIM2计数器时钟可表达为：TIM2 counter clock = TIMxCLK / (Prescaler +1) = 12 MHz。
设置TIM2_CCR1寄存器值为32768，则CC1更新频率为TIM2计数器时钟频率除以CCR1寄存器值，为366.2 Hz。因此，TIM2通道1可产生一个频率为183.1 Hz的周期信号。

同理，根据寄存器TIM2_CCR2 、TIM2_CCR3和 TIM2_CCR4的值，TIM2通道2可产生一个频率为366.3 Hz的周期信号；TIM2通道3可产生一个频率为732.4 Hz的周期信号；TIM2通道4可产生一个频率为1464.8 Hz的周期信号。

#include "stm32f10x_lib.h"
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
vu16 CCR1_Val = 32768;
vu16 CCR2_Val = 16384;
vu16 CCR3_Val = 8192;
vu16 CCR4_Val = 4096;
ErrorStatus HSEStartUpStatus;
void RCC_Configuration(void);
void GPIO_Configuration(void);
void NVIC_Configuration(void);
int main(void)
{
#ifdef DEBUG
debug();
#endif
RCC_Configuration();
NVIC_Configuration();
GPIO_Configuration();
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 65535; //这里必须是65535
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 2;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_Toggle; //管脚输出模式：翻转(TIM输出比较触发模式)
TIM_OCInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1;
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR1_Val; //翻转周期
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_Low;//TIM输出比较极性低
TIM_OCInit(TIM2, &TIM_OCInitStructure);
TIM_OC1PreloadConfig(TIM2, TIM_OCPreload_Disable);//失能TIMx在CCR1上的预装载寄存器
TIM_OCInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_2;
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR2_Val;
TIM_OCInit(TIM2, &TIM_OCInitStructure);
TIM_OC2PreloadConfig(TIM2, TIM_OCPreload_Disable);
TIM_OCInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_3;
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR3_Val;
TIM_OCInit(TIM2, &TIM_OCInitStructure);
TIM_OC3PreloadConfig(TIM2, TIM_OCPreload_Disable);
TIM_OCInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_4;
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR4_Val;
TIM_OCInit(TIM2, &TIM_OCInitStructure);
TIM_OC4PreloadConfig(TIM2, TIM_OCPreload_Disable);
TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_CC1 | TIM_IT_CC2 | TIM_IT_CC3 | TIM_IT_CC4, ENABLE);
while (1)
{
}
}
void RCC_Configuration(void)
{
RCC_DeInit();
RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);
HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();
if(HSEStartUpStatus == SUCCESS)
{
FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);
FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);

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中断服务：

void TIM2_IRQHandler(void)
{
if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_CC1) != RESET)//检查指定的TIM中断发生与否
{
TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_CC1 );//清除TIMx的中断待处理位
capture = TIM_GetCapture1(TIM2);
TIM_SetCompare1(TIM2, capture + CCR1_Val );//设置TIMx自动重装载寄存器值
//将TIM2_CC1的值增加CCR1_Val，使得下一个TIM事件也需要CCR1_Val个脉冲，
}
if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_CC2) != RESET)
{
TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_CC2);
capture = TIM_GetCapture2(TIM2);
TIM_SetCompare2(TIM2, capture + CCR2_Val);
}
if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_CC3) != RESET)
{
TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_CC3);
capture = TIM_GetCapture3(TIM2);
TIM_SetCompare3(TIM2, capture + CCR3_Val);
}
if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_CC4) != RESET)
{
TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_CC4);
capture = TIM_GetCapture4(TIM2);
TIM_SetCompare4(TIM2, capture + CCR4_Val);
}
}

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TIMx的输出比较模式是用来控制一个输出波形或者指示何时一段给定的的时间已经到时。
当计数器与捕获/比较寄存器的内容相同时，输出比较功能做如下操作：
将输出比较模式(TIMx_CCMRx寄存器中的OCxM位)和输出极性(TIMx_CCER寄存器中的CCxP位)定义的值输出到对应的管脚上。在比较匹配时，输出管脚可以保持它的电平(OCxM=000)、
被设置成有效电平(OCxM=001)、
被设置成无有效电平(OCxM=010)
或进行翻转(OCxM=011)。

这几种模式对应定义在库中

TIM_OCInitTypeDef structure
TIM_OCInitTypeDef定义于文件“stm32f10x_tim.h”：
typedef struct
{
u16 TIM_OCMode;
u16 TIM_Channel;
u16 TIM_Pulse;
u16 TIM_OCPolarity;
} TIM_OCInitTypeDef;

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TIM_OCMode选择定时器模式。该参数取值见下表。

●设置中断状态寄存器中的标志位(TIMx_SR寄存器中的CCxIF位)。
●若设置了相应的中断屏蔽(TIMx_DIER寄存器中的CCXIE位)，则产生一个中断。
●若设置了相应的使能位(TIMx_DIER寄存器中的CCxDE位，TIMx_CR2寄存器中的CCDS位选择DMA请求功能)，则产生一个DMA请求。
TIMx_CCMRx中的OCxPE位选择TIMx_CCRx寄存器是否需要使用预装载寄存器。
在输出比较模式下，更新事件UEV对OCxREF和OCx输出没有影响。
同步的精度可以达到计数器的一个计数周期。输出比较模式(在单脉冲模式下)也能用来输出一个单脉冲。
输出比较模式的配置步骤：

1.选择计数器时钟(内部，外部，预分频器)
2.将相应的数据写入TIMx_ARR和TIMx_CCRx寄存器中
3.如果要产生一个中断请求和/或一个DMA请求，设置CCxIE位和/或CCxDE位。
4.选择输出模式，例如：必须设置OCxM=’011’、OCxPE=’0’、CCxP=’0’和CCxE=’1’，当计数器CNT与CCRx匹配时翻转OCx的输出管脚，CCRx预装载未用，开启OCx输出且高电平有效。
5.设置TIMx_CR1寄存器的CEN位启动计数器
TIMx_CCRx寄存器能够在任何时候通过软件进行更新以控制输出波形，条件是未使用预装载寄存器(OCxPE=’0’，否则TIMx_CCRx影子寄存器只能在发生下一次更新事件时被更新)。

这三种模式我都拿板子的例程改了一下 ~

000：冻结。输出比较寄存器TIMx_CCR1与计数器TIMx_CNT间的比较对OC1REF不起作用；也就是Timing模式
001：匹配时设置通道1为有效电平。当计数器TIMx_CNT的值与捕获/比较寄存器1(TIMx_CCR1)相同时，强制OC1REF为高。这个也就是ACTIVE模式
010：匹配时设置通道1为无效电平。当计数器TIMx_CNT的值与捕获/比较寄存器1(TIMx_CCR1)相同时，强制OC1REF为低。这个也就是INACTIVE模式
011：翻转。当TIMx_CCR1=TIMx_CNT时，翻转OC1REF的电平。也就是toggle模式。

程序如下：