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本帖最后由 51黑黑黑 于 2016-2-12 22:21 編輯
STM32的定時(shí)器是個(gè)強(qiáng)大的模塊，定時(shí)器使用的頻率也是很高的，定時(shí)器可以做一些基本的定時(shí)，還可以做PWM輸出或者輸入捕獲功能。從系統(tǒng)框架圖下看，名為TIMx的有八個(gè)，其中TIM1和TIM8掛在APB2總線上，而TIM2-TIM7則掛在APB1總線上。其中TIM1&TIM8稱為高級(jí)控制定時(shí)器（advancedcontroltimer).他們所在的APB2總線也比APB1總線要好。APB2可以工作在72MHz下，而APB1最大是36MHz。
由上圖可知，當(dāng)APB1的預(yù)分頻系數(shù)為1 時(shí)，這個(gè)倍頻器不起作用，定時(shí)器的時(shí)鐘頻率等于APB1的頻率；當(dāng)APB1的預(yù)分頻系數(shù)為其它數(shù)值(即預(yù)分頻系數(shù)為2、4、8 或16)時(shí)，這個(gè)倍頻器起作用，定時(shí)器的時(shí)鐘頻率等于APB1的頻率兩倍。也就是，當(dāng)APB1不分頻，TIM3的時(shí)鐘速度為36MHz，當(dāng)2分頻是，APB1變成18MHz，但是TIM又會(huì)倍頻，即TIM時(shí)鐘等于18*2=36MHz。這里我們用向上計(jì)數(shù)的方式，即TIMx_CNT中的計(jì)數(shù)值達(dá)到TIMx_ARR中的值時(shí)，產(chǎn)生中斷，TIMx_CNT又從0開始計(jì)。
按以下步驟編程：
1.系統(tǒng)初始化，主要初始化時(shí)鐘等。
2.GPIO初始化，用于LED，有了燈就便于觀察了。
3.TIM3的配置。
4.NVIC的配置。
5.編寫中斷服務(wù)函數(shù)。
void GPIO_PA_Init()
{//PA8管腳配置
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_DeInit(GPIOA);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_8;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_10MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;//推挽輸出
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);//使能端口時(shí)鐘A
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
}
void TIMER3_Init()
{
TIM_TimeBaseInitTypeDefTIM_TimeBaseStructure;
TIM_DeInit(TIM3);
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=10000;//ARR的值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler=7200-1;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;//向上計(jì)數(shù)模式
TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TimeBaseStructure);
TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_Update,ENABLE);
TIM_Cmd(TIM3, ENABLE); //開啟時(shí)鐘
}
void NVIC_Configuration()
{
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0); // 搶占式優(yōu)先級(jí)別
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel =TIM3_IRQChannel;//指定中斷源
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority =0;// 指定響應(yīng)優(yōu)先級(jí)別1
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd =ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}
int main(void)
{
Stm32_Clock_Init(9); //系統(tǒng)時(shí)鐘設(shè)置
delay_init(72); //延時(shí)初始化
GPIO_PA_Init();
TIMER3_Init();
NVIC_Configuration();
while(1);
}
void TIM3_IRQHandler()
{
if(TIM_GetITStatus(TIM3 , TIM_IT_Update) ==SET)
{
TIM_ClearITPendingBit(TIM3 ,TIM_FLAG_Update);
if(GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_8))GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_8);
else GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_8);
}
}
脈沖寬度調(diào)制(PWM)，是英文“Pulse WidthModulation”的縮寫，簡稱脈寬調(diào)制，是利用微處理器的數(shù)字輸出來對模擬電路進(jìn)行控制的一種非常有效的技術(shù)。簡單一點(diǎn)，就是對脈沖寬度的控制。一般用來控制步進(jìn)電機(jī)的速度等等。STM32的定時(shí)器除了TIM6和TIM7之外，其他的定時(shí)器都可以用來產(chǎn)生PWM輸出，其中高級(jí)定時(shí)器TIM1和TIM8可以同時(shí)產(chǎn)生7路的PWM輸出，而通用定時(shí)器也能同時(shí)產(chǎn)生4路的PWM輸出。
PWM輸出模式
STM32的PWM輸出有兩種模式，模式1和模式2，由TIMx_CCMRx寄存器中的OCxM位確定的（“110”為模式1，“111”為模式2）。模式1和模式2的區(qū)別如下：
110：PWM模式1－在向上計(jì)數(shù)時(shí)，一旦TIMx_CNT<TIMx_CCR1時(shí)通道1為有效電平，否則為無效電平；在向下計(jì)數(shù)時(shí)，一旦TIMx_CNT>TIMx_CCR1時(shí)通道1為無效電平(OC1REF=0)，否則為有效電平(OC1REF=1)。
111：PWM模式2－在向上計(jì)數(shù)時(shí)，一旦TIMx_CNT<TIMx_CCR1時(shí)通道1為無效電平，否則為有效電平；在向下計(jì)數(shù)時(shí)，一旦TIMx_CNT>TIMx_CCR1時(shí)通道1為有效電平，否則為無效電平。
由此看來，模式1和模式2正好互補(bǔ)，互為相反，所以在運(yùn)用起來差別也并不太大。
而從計(jì)數(shù)模式上來看，PWM也和TIMx在作定時(shí)器時(shí)一樣，也有向上計(jì)數(shù)模式、向下計(jì)數(shù)模式和中心對齊模式，關(guān)于3種模式的具體資料，可以查看《STM32參考手冊》的“14.3.9 PWM模式”一節(jié)，在此就不詳細(xì)贅述了。
PWM輸出管腳
PWM的輸出管腳是確定好的，具體的引腳功能可以查看《STM32參考手冊》的“8.3.7 定時(shí)器復(fù)用功能重映射”一節(jié)。在此需要強(qiáng)調(diào)的是，不同的TIMx有分配不同的引腳，但是考慮到管腳復(fù)用功能，STM32提出了一個(gè)重映像的概念，就是說通過設(shè)置某一些相關(guān)的寄存器，來使得在其他非原始指定的管腳上也能輸出PWM。但是這些重映像的管腳也是由參考手冊給出的。比如說TIM3的第2個(gè)通道，在沒有重映像的時(shí)候，指定的管腳是PA.7，如果設(shè)置部分重映像之后，TIM3_CH2的輸出就被映射到PB.5上了，如果設(shè)置了完全重映像的話，TIM3_CH2的輸出就被映射到PC.7上了。
PWM輸出信號(hào)
PWM輸出的是一個(gè)方波信號(hào)，信號(hào)的頻率是由TIMx的時(shí)鐘頻率和TIMx_ARR預(yù)分頻器所決定的，具體設(shè)置方法在前面一個(gè)學(xué)習(xí)筆記中有詳細(xì)的交代。而輸出信號(hào)的占空比則是由TIMx_CRRx寄存器確定的。其公式為“占空比=(TIMx_CRRx/TIMx_ARR)*100%”，因此，可以通過向CRR中填入適當(dāng)?shù)臄?shù)來輸出自己所需的頻率和占空比的方波信號(hào)。
按以下步驟配置：
1. 設(shè)置RCC時(shí)鐘；
2. 設(shè)置GPIO時(shí)鐘；
3. 設(shè)置TIMx定時(shí)器的相關(guān)寄存器；
4. 設(shè)置TIMx定時(shí)器的PWM相關(guān)寄存器；
第1步設(shè)置RCC時(shí)鐘已經(jīng)在前文中給出了詳細(xì)的代碼，在此就不再多說了。需要注意的是通用定時(shí)器TIMx是由APB1提供時(shí)鐘，而GPIO則是由APB2提供時(shí)鐘。注意，如果需要對PWM的輸出進(jìn)行重映像的話，還需要開啟引腳復(fù)用時(shí)鐘AFIO。
第2步設(shè)置GPIO時(shí)鐘時(shí)，GPIO模式應(yīng)該設(shè)置為復(fù)用推挽輸出GPIO_Mode_AF_PP，如果需要引腳重映像的話，則需要用GPIO_PinRemapConfig()函數(shù)進(jìn)行設(shè)置。
第3步設(shè)置TIMx定時(shí)器的相關(guān)寄存器時(shí)，和前一篇學(xué)習(xí)筆記一樣，設(shè)置好相關(guān)的TIMx的時(shí)鐘和技術(shù)模式等等。
第4步設(shè)置PWM相關(guān)寄存器，首先要設(shè)置PWM模式（默認(rèn)情況下PWM是凍結(jié)的），然后設(shè)置占空比（根據(jù)前面所述公式進(jìn)行計(jì)算），再設(shè)置輸出比較極性：當(dāng)設(shè)置為High時(shí)，輸出信號(hào)不反相，當(dāng)設(shè)置為Low時(shí)，輸出信號(hào)反相之后再輸出。最重要是是要使能TIMx的輸出狀態(tài)和使能TIMx的PWM輸出使能。相關(guān)設(shè)置完成之后，就可以通過TIM_Cmd()來打開TIMx定時(shí)器，從而得到PWM輸出了。
以下是我寫的參考程序：
void GPIO_PA_Init()
{//PA13管腳配置
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_DeInit(GPIOA);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_7;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;//復(fù)用推挽輸出
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);//使能端口時(shí)鐘A
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
}
void TIMER3_Init()
{
TIM_TimeBaseInitTypeDefTIM_TimeBaseStructure;
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);
TIM_DeInit(TIM3);
TIM_InternalClockConfig(TIM3);
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=10000-1;//ARR的值周期10K
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler=0;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;//向上計(jì)數(shù)模式
TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TimeBaseStructure);
}
void TIMER3_PWM_Init()
{
TIM_OCInitTypeDef TIMOCInitStructure;
TIMOCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;//PWM模式1輸出
TIMOCInitStructure.TIM_Pulse=0;//占空比=(CCRx/ARR)*100%
TIMOCInitStructure.TIM_OCPolarity =TIM_OCPolarity_High;//TIM輸出比較極性高
TIMOCInitStructure.TIM_OutputState =TIM_OutputState_Enable;//使能輸出狀態(tài)
TIM_OC2Init(TIM3,&TIMOCInitStructure);//TIM3的CH2輸出
TIM_CtrlPWMOutputs(TIM3,ENABLE);//設(shè)置TIM3的PWM輸出為使能
TIM_Cmd(TIM3, ENABLE); //開啟時(shí)鐘
}
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