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STM32 普通定时器         (2011-03-22 09:37:59)[url=]转载▼[/url]

标签： 杂谈

分类： STM32学习笔记

STM32 系列的 CPU，有多达 8 个定时器，其中 TIM1 和 TIM8 是能够产生三对 PWM 互补输出的高级定时器，常用于三相电机的驱动，它们的时钟由 APB2的输出产生。其它 6 个为普通定时器，时钟由 APB1 的输出产生。如图1.

当 APB1 的预分频系数为 1 时，这个倍频器不起作用，定时器的时钟频率等于 APB1 的频率；当 APB1
的预分频系数为其它数值(即预分频系数为 2、4、8 或 16)时，这个倍频器起作用，定时器的时钟频率等于 APB1 的频率两倍。

当 AHB=72MHz 时，APB1 的预分频系数必须大于 2，因为APB1 的最大频率只能为 36MHz。如果 APB1 的预分频系数=2，则因为这个倍频器，TIM2~7 仍然能够得到 72MHz 的时钟频率。

一、通用定时器

定时器编程，就是中断的编程。因为使用定时器必定要使用到中断（pwm没用到中断）。

步骤一   系统配置 SystemInit();，包括时钟 RCC 的配置，倍频到 72MHZ。
步骤二   GPIO 的配置，使用函数为 GPIO_Config();         输出LED对应的引脚以及输出模式

步骤三   嵌套中断控制器的配置
关键点是NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIMx_IRQChannel;      //通道

其它的配置都差不多。

步骤四   定时器的初始化配置，使用 Timer_Config();。OK，关键部分出来了。（来自芯达）
我们来看下实现过程：
void Timer_Config(void)
{
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2 , ENABLE);
TIM_DeInit(TIM2);
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=2000;    //自动重装载寄存器的值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler= (36000 - 1);         //时钟预分频数
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;     //采样分频
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;
TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);
TIM_ClearFlag(TIM2, TIM_FLAG_Update);
//清除溢出中断标志
TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE);
TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
/开启时钟
}
我们每个语句都来解释一下。首先我们想使用定时器，就必须使能定时器的时钟，这就是函 CC_APB1PeriphClockCmd();  ，  通  过  它  开  启CC_APB1Periph_TIM2。TIM_DeInit( TIM2);  该函数主要用于复位 TIM2 定时器，使之进入初始状态。之后我们对自动重装载寄存器赋值，TIM_Period 的大小实际上表示的是需要经过 TIM_Period 次计数后才会发生一次更新或中断。接下来需要设置时钟预分频数IM_Prescaler，这里有一个公式，我们举例来说明：例如时钟频率=72MHZ/(时钟预分频+1)。说明当前设置的这个 TIM_Prescaler，直接决定定时器的时钟频率。通俗点说，就是一秒钟能计数多少次。比如算出来的时钟频率是 2000，也就是一秒钟会计数 2000 次，而此时如果 TIM_Period 设置为 4000，即 4000 次计数后就会中断一次。由于时钟频率是一秒钟计数 2000 次，因此只要 2 秒钟，就会中断一次。

步骤五   编写中断服务程序。同样需要注意的，一进入中断服务程序，第一步要做的，就是清除掉中断标志位。由于我们使用的是向上溢出模式，因此使用的函数应该是：TIM_ClearITPendingBit(TIM2 ,TIM_FLAG_Update);。芯达 STM32开发板实现的中断服务程序如下：
void TIM2_IRQHandler(void)
{
if ( TIM_GetITStatus(TIM2 , TIM_IT_Update) != RESET ) {
TIM_ClearITPendingBit(TIM2 , TIM_FLAG_Update);
switch(state){
case 0:

GPIO_ResetBits(GPIOB , GPIO_Pin_8);
GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_9);
GPIO_SetBits(GPIOE, GPIO_Pin_0);
GPIO_SetBits(GPIOE, GPIO_Pin_1);
break;
...

default:
break;

}

if(++state >= 4){      //state在中断函数中定义为全局变量
state = 0;
}

}

}

二、输出比较模式

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)。下图给出了一个例子。入图2.

file:///C:\Users\lenovo\AppData\Roaming\Tencent\Users\974670111\QQ\WinTemp\RichOle\JR_$B}_I4UT8XL]KINAK%$1.png
程序：（库里有提供）

int main(void)
{

  RCC_Configuration();

  NVIC_Configuration();

  GPIO_Configuration();

  TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 65535;
  TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =0;      //时钟频率
  TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1 ;
  TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;

  TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure);

  TIM_PrescalerConfig(TIM3, 4, TIM_PSCReloadMode_Immediate);  // TIM 预分频值即时装入

  TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_Timing;  //TIM_OCMode 选择定时器模式:TIM 输出比较时间模式
  TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
  TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR3_Val;     //设置了待装入捕获比较寄存器的脉冲值
  TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; // TIM 输出比较极性高

  TIM_OC3Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);  //根据 TIM_OCInitStruct 中指定的参数初始化外设 TIMx

  TIM_OC3PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Disable);   //失能 TIMx 在 CCR3 上的预装载寄存器

  TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
  TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR4_Val;

  TIM_OC4Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);   //根据 TIM_OC4InitStruct 中指定的参数初始化外设 TIM3

  TIM_OC4PreloadConfig(TIM2, TIM_OCPreload_Disable); //失能 TIMx 在 CCR4 上的预装载寄存器

  TIM_ITConfig(TIM3, TIM_IT_CC3 | TIM_IT_CC4 , ENABLE);

  TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);

  while (1);
}

中断it.c中

void TIM3_IRQHandler(void)
{
  if (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_CC3) != RESET)
  {
    TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_CC3);

   
    GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_0, (BitAction)(1 - GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_0)));//设置或者清除指定的数据端口位:取反
    capture = TIM_GetCapture3(TIM3);   //获得 TIM3 输入捕获 3 的值
    TIM_SetCompare3(TIM3, capture + CCR3_Val); //设置 TIM3 捕获比较 3 寄存器值
  }
  else if (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_CC4) != RESET)
  {
    TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_CC4);

   
    GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_1, (BitAction)(1 - GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_1)));
    capture = TIM_GetCapture4(TIM3);
    TIM_SetCompare4(TIM3, capture + CCR4_Val);
  }
}

三、PWM输出

脉冲宽度调制模式可以产生一个由TIMx_ARR寄存器确定频率、由TIMx_CCRx寄存器确定占空比的信号。
在TIMx_CCMRx寄存器中的OCxM位写入’110’(PWM模式1)或’111’(PWM模式2)，能够独立地设置每个OCx输出通道产生一路PWM。必须设置TIMx_CCMRx寄存器OCxPE位以使能相应的预装载寄存器，最后还要设置TIMx_CR1寄存器的ARPE位使能自动重装载的预装载寄存器。

OCx的极性可以通过软件在TIMx_CCER寄存器中的CCxP位设置，它可以设置为高电平有效活或低电平有效。TIMx_CCER寄存器中的CCxE位控制OCx输出使能。

在PWM模式(模式1或模式2)下，TIMx_CNT和TIM1_CCRx始终在进行比较，(依据计数器的计数方向)以确定是否符合TIM1_CCRx≤TIM1_CNT或者TIM1_CNT≤TIM1_CCRx。如图3.

程序：

int main(void)
{

  RCC_Configuration();

  GPIO_Configuration();

  TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 999;  //在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值
  TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0; //  设置了用来作为 TIMx 时钟频率除数的预分频值
  TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //设置了时钟分割
  TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
  TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure);

  TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;  //TIM_OCMode
  TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
  TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR3_Val;      //设置了待装入捕获比较寄存器的脉冲值
  TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;//TIM_OCPolarity :TIM 输出比较极性高
  TIM_OC3Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);

  TIM_OC3PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);  //使能或者失能 TIM3 在 CCR3 上的预装载寄存器

  TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
  TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR4_Val;

  TIM_OC4Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);

  TIM_OC4PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);

  TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);

  while (1)
  {}
}
它不需要中断程序。输出的是占空比为50%和25%的方波信号。