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基于STM32F1的CAN通信之定时器

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攻城狮Melo 发布时间:2023-10-23 17:55
一、什么是定时器' j- K9 T+ z  y9 w5 H1 q
关于什么是定时器,简单来讲,就是是用来定时的。STM32F103ZET6有两个基本定时器TIM6和TIM7,四个通用定时器TIM2~TIM5和两个高级定时器TIM1,TIM8。每一个定时器都是完全独立的,不共享任何资源。
. ]' ^* Q6 ?/ U1 S) F* M

0 I/ l& f; Y: e8 J/ o5 m8 D8 [* K- B根据中文参考手册介绍,基本定时器最为简单,类似于51单片机的定时器。通用定时器在基本定时器的基础上增加了输入捕获和输出比较功能。高级定时器相比通用定时器,又增加了可编程死区互补输出,重复计数器等功能。# M1 i/ H* R/ }
& S% K7 a( P, D3 s9 m
STM32F103ZET6的通用定时器是一个通过可编程预分频器驱动的16位自动装载计数器构成。使用定时器预分频器和RCC时钟控制器预分频器,脉冲长度和波形周期可以在几个微秒到几个毫秒间调整。. C, C# P9 Z, ?- p# N. T, A. r

  l: a- F% c- J3 d1 g) U2 w* L这里介绍一下对于定时器的个人理解。定时器的定时原理实际可以理解为按照固定的频率数数。按照固定频率就说明定时器一定要有输入时钟。比如输入为一个1KHz的时钟,那么数一个数的时间就是1ms。另外,数数也不是无限地数,数值有一个上限。可以规定是从0开始数到上限值,还是从上限值数到0。而且每次数到头,需要重新开始。比如,需要控制灯亮200ms。那么只需要在点亮LED之后,等到数到200时熄灭即可。当数到上限值或者数到0时,重新开始数。
& s. g) t! n4 O- h
( z7 M( i9 u- g" x7 u  T* d5 S

( _% f* b( ~# t二、定时器有什么用
0 ]# e) V9 N) t9 g7 T. u( [# Y% X6 f定时器有许多用途,以通用定时器为例。它可以测量输入信号的脉冲宽度,产生PWM波。此外定时器也可以用于触发ADC采集,按键检测等方面。* P$ p, M1 L. ^
: v7 T3 Q, {$ m) S1 N  X6 [
中文参考手册介绍如下/ S. N0 x" l1 P* `* f% A( r
; V- U9 t1 ?5 C
微信图片_20231023175513.png

6 M) Z- X" g/ P1 e* d) h4 ]
中文参考手册对于通用定时器功能的描述

8 C6 Q# y6 c1 P
6 m5 m$ o# E/ K2 r& e, Y
三、通用定时器详细介绍
. C& W; h* ^  I速成选手可以线跳过这一部分,直接看下面,后来再返回来仔细看。3 \8 V- ]% \- B% F8 C% t. `
3 v: ?2 b2 |! l5 k2 g$ k
3.1 时钟来源
0 a# c: H% U( _' X4 u! E; w( I根据中文参考手册,通用定时器的时钟来源有四个。6 d) S# S, X  I5 ?$ @
• 内部CK_INT7 X8 P# O8 n$ w0 q  k( t$ j
• 外部触发时钟输入TIMx_ETR(外部时钟模式2)
6 Y' l+ F1 h5 e! V! \• 内部触发输入(ITRx):使用一个定时器作为另一个定时器的预分频器
# R" n1 A( n" Q8 ^• 外部引脚输入(外部时钟模式1)
' T& o! `- S4 N3 m$ [8 }0 Y) E* b# N7 J+ Q7 o
微信图片_20231023175507.png
# ?0 ]6 [+ N3 f5 Q' B  s- Q
通用定时器时钟来源

1 T: q0 P( H2 H4 }

' ]* L  e1 F; q& G6 J5 W
4 C4 U# J' s; u) a8 S+ X. H7 w, c
通过配置TIMx_SMCR寄存器来选择,关于寄存器这里就不再详细介绍了,大家可以去看中文参考手册。* f- ]$ c) [( G% X/ h: o
# S  o8 a) m& E# T, T" L
根据中文参考手册关于时钟的介绍,通用定时器挂接在APB1总线。对于APB1总线的时钟如下
8 V$ y& n' o( m0 C6 k( t0 c5 D" o; |
; L2 Z* T- Y8 q3 b
微信图片_20231023175503.png
' z, T/ c$ a( p
APB1时钟介绍
6 }: F8 m2 }, [4 J4 `) h( W0 w
5 s0 o& S2 Z* {0 D6 w

% K  A7 ]; Y, N
如果APB1的预分频系数为1,那么通用定时器的输入时钟频率为36MHz,否则为72MHz。但是通常APB1总线的预分频系数我们不会设置成1,所以通用定时器的时钟频率为72MHz。1 k. X' l7 n. r! g

% j: s+ m' U- `  D3.2 预分频器,计数器,自动重装载寄存器
) p; O* S- P4 v: ^9 F% g" F& L: @- |$ B& C
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3 b4 Z. G) R; b; S$ @" B2 s) h
预分频器,计数器和自动重装载寄存器
" v1 @5 p  B/ ^# i

/ G. m) d) d# ?' A
4 A6 _0 r7 t( i
3.2.1 预分频器. q8 P/ N! K5 U7 p4 |3 l8 D
预分频器是对时钟进行分频,范围是1~65536。比如通用定时器输入时钟频率为72MHz,此时,将预分频值设置为72,那么最终计数时的时钟频率为72MHz / 72 = 1MHz。4 i  C. {8 g& w. T9 b

1 e; V( E/ d5 }! i+ X& l5 I3.2.2 计数器* D7 W' C/ U7 R/ k
计数器就是用来计数的,计数值取值范围是0~65535。有三种计数方式:向上计数,向下计数,中央对齐模式(向上/向下计数)。6 G3 t9 y, j8 j# \- \& I7 l
; r. V& q( w3 h! }$ U
在向上计数模式中,计数器从0计数到自动加载值(TIMx_ARR计数器的内容),然后重新从0开始计数并且产生一个计数器溢出事件。1 C7 z* o! M3 r% a% W, D

& p6 \* q7 a7 L! }0 ~. c在向下计数模式中,计数器从自动装入的值(TIMx_ARR计数器的值)开始向下计数到0,然后从自动装入的值重新开始并且产生一个计数器向下溢出事件。6 m  y: Z; ~7 C: l

3 s5 w+ K/ E0 q' ]) r0 O在中央对齐模式,计数器从0开始计数到自动加载的值(TIMx_ARR寄存器)−1,产生一个计数器溢出事件,然后向下计数到1并且产生一个计数器下溢事件;然后再从0开始重新计数。
% @  W/ V9 b6 c+ e/ J+ l
4 i: n7 A8 q# g1 ^& c6 d: E
3.2.3 自动重装载寄存器9 E# T+ A6 _" o
比如,选择向下计数模式,初始值为2000。当计数到0时,会再次从2000开始向下计数。这就叫重装载。但是实际起作用的并不是这里的自动重装载寄存器,而是影子寄存器。关于影子寄存器这里就不再做介绍了,大家可以自行了解。
8 h6 R" f, t8 X
, C4 I8 i7 w7 y! Y' X# Y+ S3.3 触发控制器
6 I; |6 Y* I* C  D- z1 @+ Y从图中的右上角可以注意到,有一个触发控制器。它可以用来触发一些外设,比如触发ADC采集,也可以用来给其他定时器提供时钟。! g! \/ R# Q1 J5 _

6 d/ p; `7 v9 M四、PWM7 Y) _7 B% M; X
4.1 什么是PWM

$ U, N3 K6 I$ Y( f/ m# NPWM(脉冲宽度调制),它是一种利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的技术,也可以理解为是对模拟信号电平进行数字编码的方法。PWM可被应用于电机驱动,调光,通信等方面。+ s% y4 Y" C; w2 {( }  ?3 L; e

8 P& `) i% a; i2 C! L3 ^& Z$ |4.2 什么是占空比
, j, }4 a( {: Y一个PWM是有固定频率的,也就意味着周期一定,一个周期内有效电平持续时间占整个周期的比例可以称为占空比。比如一个周期100ms,其中50ms持续为有效电平,那么占空比就是50%。正是通过调节占空比,来调节电机转速,或者用不同占空比代表不同信号,用于通信。1 H2 o  h+ [2 X) o

; w/ B/ V  b& S5 T. e! G0 \4.3 STM32F1 PWM介绍
' ?6 t8 f! ]6 \' WSTM32F1系列单片机,除了基本定时器TIM6和TIM7外,都可以产生PWM输出。其中高级定时器TIM1和TIM8可以同时产生高达7路PWM输出。PWM输出其实就是对外输出占空比可调的方波,信号频率由自动重装载寄存器ARR的值决定,占空比由比较寄存器CCR的值决定。假设高电平为有效电平,见下图。ARR决定了周期(频率),CCR调节占空比。/ J0 Q* n/ W/ a

- ^& ^6 M$ X# o* G: J
微信图片_20231023175433.png

8 e; j$ {. l4 n3 f- o" t
PWM示意图

$ O; g( f( G$ ~/ g, @2 M
8 T" s, V" I: A* D2 o
$ W$ E5 z5 t* v0 g
根据中文参考手册介绍,STM32F1的PWM比较输出模式共有8种。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。有关寄存器的内容,这里就不不再做详细介绍。# N- @8 z% ?3 e% i  ^5 `$ \( p
2 ]. E9 I$ ]6 v
这里介绍一下8种输出模式中比较常用的两种PWM输出模式,PWM1和PWM2。其实这两种输出模式差别不大,只不过输出电平的极性不同。
7 u/ l9 Q/ J3 P: F6 d4 S- m; S
# s$ z$ h' q9 b: Y% ~  A; q% V8 u2 Q
TGA6C5PL18VL~RRI8{~94NG.png
, P9 g) X9 O0 f9 T; s
  u8 U+ @, r8 Q; [2 C  d4.4 PWM频率计算. h# O5 i' w8 Q3 A; U% o- r1 F, l0 k
频率 = (主时钟频率(72MHz) / (分频系数 + 1)) / 自动重装载值(单位为Hz)  Y8 }% r& h7 o' e
, X7 i# ?3 E, y/ s

# ~# k$ B4 s. Y! a9 q4 l五、通用定时器输出引脚
. @; I! ~: A+ x$ G8 J) b4 j8 u" V! ?. y7 y/ ]. s9 Z4 B: N
F44RWE@L[DPR%3U4AL8W[PR.png 8 |; h4 R  U/ R7 T
. h! H" d$ a0 X
其他几个定时器如下
5 v- b0 C! T. s" l, \" r( }
$ @! K3 ~" L; o8 T
微信图片_20231023175428.png
. d& H( X$ s6 D
TIM2的PWM引脚
1 i0 W% _- v# z. S

3 h! W- E9 b1 z9 m1 o$ I
/ D0 z# J3 ^" H# |) _, J9 ?
微信图片_20231023175415.png

! ~. H4 o$ o: V/ ~  s
TIM4的PWM引脚
) ?' t4 l3 y7 v
4 \# K, \* G% k5 F/ e& ^: N' m# V
  X6 k5 w8 E9 b. f) r
微信图片_20231023175405.png

/ J  D; E* o( I. w
TIM5的PWM引脚

1 F$ q$ d' i: `* L; w/ h/ A
六、实战项目
/ z/ p- C$ o! [8 @, i9 {) x2 y/ O这里以一个经典项目——呼吸灯,来一起熟悉一下定时器的配置和使用,要求灭—>亮—>灭,时间为2.5s。' T$ n  Q8 |4 F2 N) ]) [1 w
6 i/ t7 P: v3 g: a
6.1 呼吸灯0 ]! s5 e8 M. g0 z
呼吸灯是指灯能够像人的呼吸一样,实现由暗到亮或由亮到暗的变化,通常用于消息提示功能,或者作为系统正在运行的提示。之前一篇博文介绍过三种呼吸灯的实现方式,这里针对普中核心板,来介绍一下如果实现呼吸灯。) i6 I* Z/ D, u6 K% \1 B5 `
" {4 S5 Z7 x  u9 [
6.2 实现思路
) [2 C, c( x4 I9 d$ h+ u5 {( s这里用两种方法来实现一下呼吸灯。分别是定时器的溢出中断和PWM。其实第一种和PWM类似,我非就是控制LED点亮时间。$ i5 q2 o# p0 F8 Q( r/ F
• 定时器中断实现 配置好预分频系数和重装载值,使每0.25ms进入一次定时器中断,记录进入中断次数(count)。当进入次数满100次之后(2.5ms),控制LED点亮的变量(t)值加1。主函数的while(1)轮询中,如果t小于等于count的时候,LED点亮,否则LED熄灭。t的值累计100加次后(2.5s),开始递减,LED由亮到灭。控制t是递增还是递减的是一个标志位(flag),初始值为0,具体可以看程序设计。5 k" r  h/ b% s- m
- i/ x  `* ^: Q
• PWM 利用PWM实现呼吸灯就更加简单了,只需要不断调节占空比即可。* E  {' f) J4 ^8 a& B( Y

. a# S5 K& R# _7 B( G66.3 定时器配置
7 c  F, F$ m& G配置通用定时器,有以下步骤
( v7 A% u" J* ^2 m3 C8 N$ A! m' |% F• 使能定时器时钟, P- _7 |/ `' n
• 初始化定时器参数,包括自动重装载值,分频系数,计数方式等
: A/ k! {- O* C6 L• 设置中断类型,并使能
0 ?$ q& ^- G$ T% ^' d' c6 A4 i+ R• 设置中断优先级,使能定时器中断通道
- s" E7 p( i- n7 [7 D5 W• 开启定时器
4 |* ?( W, Z$ W) s* D1 [• 编写定时器中断服务函数
9 M9 G7 k6 L; F
: J$ p9 ~" i, Y# @5 B需要注意的是,配置预分频系数时,比如设置为6,实际是6 + 1。. r- o% A$ o; u7 ]
4 n  {$ ]* F0 k% d, [4 e- }
定时时间T = 自动重装载值 * ((预分频系数 + 1) / 主时钟频率)。主时钟频率为72MHz。(为了避免误导,这里写的主时钟频率为72MHz是APB1总线分频系数不是1的前提下。)( m. j2 u2 u0 Y
) U! h, \4 r4 A5 \9 n
6.4 定时器中断实现呼吸灯/ g: N  W- x, p( q! @5 m7 ?3 f
定时器配置程序如下,使用定时器2,控制LED1实现呼吸灯,由灭—>亮—>灭,时间为5秒。* y; B) g$ f# D: ~
  1. /*+ t; D. Q8 F* {7 N  o8 |
  2. *==============================================================================
    ) B$ z- o6 A  y  I- M6 d
  3. *函数名称:TIM2_Iint$ W6 B( C# ~" m; w7 h) _2 O9 j
  4. *函数功能:初始化定时器23 ]& V7 b& }7 \
  5. *输入参数:per:自动重装载值;psc:预分频系数& \1 ~5 @7 c$ s) q
  6. *返回值:无
    ( E( w( z6 [2 u
  7. *备  注:无
    ' b, N5 p0 B8 |2 h0 P9 l
  8. *==============================================================================$ T) j2 C+ i+ m5 d8 T- i0 [/ M% t
  9. */: L+ P+ s% ]1 I3 z' v+ Q! l- s
  10. void TIM2_Iint (u16 per,u16 psc)  Y. Q8 {) d. u8 I
  11. {5 L5 Z: M9 E% j$ e4 A2 {- c
  12.     // 结构体定义, a4 p6 G7 K/ N$ n
  13.     TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
    $ U* ?* `3 Z9 y$ e  S' |
  14.     NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;! ^: E& z; Z" L# w
  15.     6 I, B2 p  @6 a" N; j
  16.     RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);   // 使能TIM2时钟
    ; V5 J9 A, {. p. V4 U7 n
  17.     - z8 x0 u6 m9 [7 |
  18.     TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = per;   // 自动装载值' [0 a# g. n$ y& w- t
  19.     TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = psc;   // 分频系数
    ; I5 R" |7 K% B+ J0 m+ |1 ~
  20.     TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;   // 不分频! F- m" |5 `0 `* w8 ]
  21.     TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;   // 设置向上计数模式
    + T: y1 r: z9 k
  22.     TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseInitStructure);9 j7 C# x3 F- U; ~0 m4 o
  23.    
    3 A1 E8 @8 a2 }- [4 l- Z0 q
  24.     TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE);   // 开启定时器中断# L/ z, ]1 v- L% ~
  25.     TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_Update);   // 使能更新中断- K6 t0 m% F% P
  26.     " D- e( k" i3 ?& j" Z
  27.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;   // 定时器中断通道
    : ]7 r, Y5 k) e% U( ~
  28.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=2;   // 抢占优先级& `% k; H+ X$ n; r/ K( S9 p, I
  29.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority =3;   // 子优先级, z8 R% v. o6 M5 Q5 X" ~& ?! [
  30.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;   // IRQ通道使能) n0 ?3 S5 J5 J
  31.     NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); 4 ^/ w. F9 O( J& Y7 i$ F) o' r9 y. G
  32.     9 Q6 z6 w% U$ \3 o( M5 H) F
  33.     TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);   // 使能定时器 , K" b& T# m; y* @# e$ X% l
  34. }
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+ ]( }) A* @: a$ S9 N
初始化时定时器的程序如下
, C" U% l/ v* _0 P: N  p: F' B
  1. TIM2_Iint(250,71);   // TIM2初始化
复制代码

- n) ^1 S/ O9 a4 Y: [预分频系数为71 + 1 = 72,计数到250进入一次中断,也就是0.25ms进入一次中断。累计进入100次(25ms)中断开始调节一点LED的亮度。由灭到亮,累计调节100次(2.5s)。主函数和中断服务函数如下8 @! r% [) T- T% E  n( D0 m
  1. u8 gTimIrqCunt = 0;   // 进入中断次数计数变量4 B" W* s& u/ z2 ^; p
  2. u8 gLedLightCtrl = 0;   // LED亮度控制变量4 B! I, e1 v% p) @
  3. u8 gLedFlag = 0;   // LED亮灭控制标志位,0:灭—>亮;1:亮—>灭+ T" A( c& y* {* b' B+ }) x3 G& W

  4. " H1 U: m, F2 ~6 S! T$ L# a! p! G' t
  5. int main(void)
    ! q7 k7 B# `7 p/ B
  6. {& p) J  S8 Q6 k) z, S, X  F
  7.     Med_Mcu_Iint();   // 系统初始化" ?/ o7 H! J: d5 O7 f! [
  8.     - b& u0 \" n3 f
  9.     while(1)
    ) ]3 i8 ?: j1 b% u: Z8 `( E
  10.   {
    - q( V2 K, ?# N9 M4 `7 v2 v
  11.         if (gLedLightCtrl <= gTimIrqCunt)3 E* U3 E) ~" \0 S
  12.         {7 i! O& V4 x0 o: n/ j7 c
  13.             Med_Led_StateCtrl (LED1,LED_OFF);   // 熄灭LED1- \8 V8 p& u" l" \
  14.         }
    5 V3 d; Q: `) o- c. m$ \- F% z/ L& }
  15.         if (gLedLightCtrl > gTimIrqCunt)
    ' Q8 k' l6 D( A* ~
  16.         {
    % W& l6 f/ ?# n) G# S6 t) P, O$ h
  17.             Med_Led_StateCtrl (LED1,LED_ON);   // 熄灭LED1
    7 I7 y/ T2 q& e% \
  18.         }  U1 O8 F3 `- X( K; c8 {6 j- ]8 I
  19.     }
    " R  _! E% ~4 F4 m& o
  20. }. Y/ O% u/ {+ b$ w+ c8 O% P4 n

  21. ) x1 ^! i3 q  Y9 y6 g- c
  22. // TIM2中断服务函数
    ( \2 j1 I, E9 b! a
  23. void TIM2_IRQHandler(void)   // TIM2中断% }& T4 B: g3 b7 I2 `; u
  24. {; A( U2 ]: L2 d0 s+ L, W/ @
  25.     // 产生更新中断8 X# L: y. L+ }- \4 g3 D# y
  26.     if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) != RESET)# F* m$ g" `$ O# s1 E
  27.     {( W& f. V6 Z$ Q. ]- P! c1 g9 b
  28.         gTimIrqCunt = gTimIrqCunt + 1;   // 进入中断次数加1
    2 g& L9 `4 T; q+ m% T; H
  29.         4 X+ {4 ?* E7 D' S
  30.         // 累计进入100次中断,且是由灭到亮- @" U  l6 S( b4 z+ Y; p
  31.         if (gTimIrqCunt >= 100 && gLedFlag < 100)
    & b- F2 z. h0 O" P1 ^
  32.         {
    ' ?' b  p+ u5 D
  33.             gTimIrqCunt = 0;   // 清零进入中断计数变量
    ! @, c. H# }$ r" g  ^5 F/ P
  34.             gLedLightCtrl = gLedLightCtrl + 1;   // LED亮度控制变量加17 u2 m! m1 Z4 \6 C
  35.             gLedFlag = gLedFlag + 1;   // LED亮灭控制标志位加17 e% J- b7 P& _) q
  36.         }$ U: ~4 P" o, Q7 P9 _. ?  R- y1 q
  37.         ; o# a5 ~0 Y+ u
  38.         // 累计进入100次中断,且是由亮到灭: ^$ Y% h8 G" v
  39.         if (gTimIrqCunt >= 100 && gLedFlag >= 100)- U2 l1 U+ }% {8 \
  40.         {5 g8 X' [' h' f9 g
  41.             gTimIrqCunt = 0;   // 清零进入中断计数变量7 G$ u8 \6 W0 J
  42.             gLedLightCtrl = gLedLightCtrl - 1;   // LED亮度控制变量加1
    + \( }" w6 y+ o! {- l& i* }$ U& E- i
  43.             gLedFlag = gLedFlag + 1;   // LED亮灭控制标志位加1
    2 o, W4 w3 d6 C! u; W
  44.         }" f. J! H' p/ q) j0 D* U
  45.         
    2 `2 v0 q% B8 a0 c0 Z
  46.         // 一个亮灭周期结束: y, h, {; c7 D5 Q* @; ^
  47.         if (gLedFlag >= 200); l  O+ d3 c+ U" d' B/ O
  48.         {6 o+ r; b+ V; U! u2 q( x
  49.             gLedFlag = 0;   // 清零LED亮灭控制标志位
      y* D, P3 n+ f6 q! S: [* R- W: h$ Y
  50.         }( x1 G& {' ^9 w
  51.     }
    " K  M; D2 R" J: M; Z* B- S5 @6 T
  52.    
    $ E( T* g0 z1 }$ o; {6 ]( G
  53.     TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update);   // 清除TIM2更新中断标志
    2 `$ e) K. b& ^& S! R( K( X
  54. }
复制代码

/ M( S4 k, S/ H; R& T2 R* A% e6.5 使用PWM实现呼吸灯

* |6 O- H5 M4 P, p% i) bPWM配置步骤2 m4 u3 n' A. F6 A/ J
• 使能定时器以及GPIO时钟,设置引脚复用映射$ d8 {( U/ d- c6 S- n% ]4 Y
• 初始化定时器参数,包括自动重装载值,分频系数,计数方式等3 ]; @! A& [- ~
• 初始化PWM输出参数,包括PWM模式,输出极性,使能等# j0 @1 J% K0 i' l. f
• 开启定时器
. h. E; F2 ^# u4 G. L4 i: d1 S$ ~• 修改CCRx的值来修改占空比. \8 A, F6 F! P: \+ a6 U$ I
• 使能TIMx在CCRx上的预装载寄存器) l, w/ e7 Y) N4 b, x, x
• 使能TIMx在ARR上的预装载寄存器允许位
. k. L( Y- k, _" v# d9 N, I
7 g$ o/ z5 a' m' i+ K# `TIM3的通道1配置程序如下这里对引脚进行了重映射。# e' C3 q% K0 C. R1 f- G! c
  1. /*- D% m' k# D1 Y; `$ \. D' C; F
  2. *==============================================================================
    2 ^5 R. A3 ^) V) r& b
  3. *函数名称:TIM3_CH1_PWM_Init
    3 T+ ]" _; n0 K. x6 _/ D/ }. n
  4. *函数功能:初始化定时器3的PWM通道1
    ' i) ]" r' F$ z
  5. *输入参数:per:自动重装载值;psc:预分频系数
    8 G- p$ @# M5 l
  6. *返回值:无
    # h4 m2 I* M# n5 A* r* \
  7. *备  注:无
    2 l1 n! S7 B3 _6 d' q
  8. *==============================================================================3 e7 S3 s6 Z1 s: {. D) z0 s
  9. */
    6 J; d$ ^" s( a0 Q* z! a7 A
  10. void TIM3_CH1_PWM_Init (u16 per,u16 psc)+ i' [6 x9 P% A: i
  11. {
    . ~  d& a* k+ Q$ u- W
  12.     // 结构体定义
    % j! m* C: q4 s5 N( M) o
  13.     TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
    ; G* [9 e+ E+ h9 o: ]9 _" e
  14.     TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;0 ~2 b% X7 n% z6 }& n
  15.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;5 Q" f" c9 x9 V1 q5 y
  16.    
    6 ^5 r+ e: H* L4 R+ v
  17.     // 开启时钟
    : t2 m9 m  d3 l+ M
  18.     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);6 a2 ~/ w% P& q# m& ]' h" t
  19.     RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);
    7 L& ]- E/ o6 w0 U" Z& U7 z
  20.     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);0 {6 |5 [; c1 F
  21.     0 R* Q6 |" Y/ i# Q$ Z7 f! L
  22.     // 初始化GPIO
    . B, f' {% o0 n; l$ v" l  ~
  23.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;
    4 C7 d6 L, j1 Y
  24.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;. c$ `" y9 i) A& P
  25.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;   // 复用推挽输出2 n# W+ n% \% a
  26.     GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStructure);2 Y' q, Y$ J) ?- H1 I) o" B/ [
  27.    
    ' o/ {( |9 J5 @) L7 L) H* T) |
  28.     GPIO_PinRemapConfig(GPIO_FullRemap_TIM3,ENABLE);   // 改变指定管脚的映射 0 v8 o! D+ D' t0 w6 B
  29.    
    ) Z% Q4 d4 G  ?3 v7 F" ^2 |, R
  30.     // 初始化定时器参数
    2 Z; s! U7 M9 ?$ d
  31.     TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = per;   // 自动装载值8 h5 J! I& j' W
  32.     TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = psc;   // 分频系数+ h* J% _. r1 A0 h# B8 I( ~" R
  33.     TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;+ O$ P- ~0 V1 i( s0 n6 ]
  34.     TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;   // 设置向上计数模式
    - p% ]8 U. A- a! |5 F0 W" |. I
  35.     TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TimeBaseInitStructure); 9 ^0 [6 S( C% j, m
  36.     9 Y) j# t' Q9 B! n
  37.     // 初始化PWM参数: y. A$ [: Q* ~7 U* v
  38.     TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;   // 比较输出模式
    3 L' y. `# u+ B9 k- M1 s
  39.     TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_Low;   // 输出极性
    ; m5 L0 v! C% f3 i6 k' j" I# b
  40.     TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;   // 输出使能) U6 }" K2 Z7 d7 h9 N/ k# I3 b
  41.     TIM_OC1Init(TIM3,&TIM_OCInitStructure);   // 输出比较通道1初始化5 A* N2 U4 ~, X
  42.     3 R2 O% A. k; @* [; j& {/ O4 H
  43.     TIM_OC1PreloadConfig(TIM3,TIM_OCPreload_Enable);   // 使能TIMx在 CCR1 上的预装载寄存器
    & M. s. C' Z: w) o! K! H1 ~
  44.     TIM_ARRPreloadConfig(TIM3,ENABLE);   // 使能预装载寄存器
    ! z1 b6 ?2 E$ ]% A3 a
  45.    
    ; x3 z8 N+ N* S$ L5 G
  46.     TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);   // 使能定时器
    ) R% {% M( I; i+ w( ~" H! q
  47.         
    2 }7 W3 v- E2 A! f9 C" l
  48. }
复制代码
7 \. x* l5 S- m  x8 ?8 _# r
实现呼吸灯时,只需要在main函数中不断调整占空比即可,调整占空比的函数为- R+ M) Z3 w! O
  1. void TIM_SetCompare1(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t Compare1)
复制代码
% b1 w! j) V/ T' ?8 H* T

, o& g( J9 i, K! C这里main函数就不在列出来了。需要注意的是,设置的CCR的值,不能超过自动重装载值 - 1。

" M1 ~4 B0 w4 p
( Z0 R6 T3 U7 \5 p8 }$ J! I
七、拓展

1 \0 A( H6 G, \5 |8 e- i  W( F' F6 E& R6 ]之前介绍按键检测时,介绍过检测按键长短按的方法。当时比较简单粗暴,这里介绍另一种,使用定时器来判断按键WK UP的长短按。假设规定,按下时间在10ms~500ms之间为短按,按下时间大于等于1s,为长按。短按LED1点亮,长按LED1熄灭。之前是利用delay来实现时间控制,现在改用定时器实现时间控制,但是基本思路都是相同的。
$ ]& X' S4 E: S$ N! t
9 Z2 s4 Y6 l, P0 {( W) ]& l关于按键部分的程序这里就不再做介绍了。首先配置定时器,10ms进入一次更新中断,预分频系数为72,自动重装载值为10000。使用TIM2,定时器配置程序和上面一样,初始化程序如下填写8 p+ J+ p. P* K- \, M; O, p
  1. TIM2_Iint(10000,71);   // TIM2初始化
复制代码
+ [* k9 D, L1 W* p& O9 Y/ `1 t
main函数以及中断服务函数如下  N2 g1 [2 C' ]4 ?4 T: n
  1. u32 gKeyDownTimeCunt = 0;   // 按键按下时间计数变量
    - R, g* R4 W; K9 y2 s) j
  2. u8 gKeyLongFlag = 0;   // 按键长按标志位6 ?  c6 l8 g1 c
  3. u8 gKeyShotFlag = 0;   // 按键短按标志位
    7 y4 f2 c7 j6 u2 r  |+ y

  4. ; w; X8 m4 f0 w% H: F2 |2 C
  5. int main(void)# l3 y" F& G; p4 f" H& D
  6. {% |2 s- \1 C4 i- H% ]) R& f
  7.     Med_Mcu_Iint();   // 系统初始化
    ) v' w: G1 s' P  N# V/ j: A
  8.    
    ! r9 r. T# }/ e# F4 m* y& B
  9.     while(1)
    : |) h6 ?6 ]( v$ S( k% U6 A
  10.   {
    ! y$ U5 T' V/ u9 r
  11.         // 短按' o/ {+ {- s3 y2 x2 @/ v: u
  12.         if (gKeyShotFlag == 1)* g- z0 N: g: R5 R
  13.         {- I$ @; n" x% l" @- B) b: _
  14.             Med_Led_StateCtrl (LED1,LED_ON);   // 点亮LED1, G( O0 X, ~/ [9 L$ P$ _
  15.             gKeyShotFlag = 0;   // 清除短按标志位
    8 E3 y3 V; z4 x8 m. E  s- h7 w
  16.         }
    6 v1 e) q( {9 C4 h7 Q  V$ G
  17.         
    . v0 {6 |- R5 ]
  18.         // 长按, ]& c6 }+ m4 ^
  19.         if (gKeyLongFlag == 1)
    6 I! |- F  M/ s/ S9 R/ O3 R
  20.         {
    $ `1 r3 A5 r( o; n
  21.             Med_Led_StateCtrl (LED1,LED_OFF);   // 熄灭LED1
    ) x! Z. Y# R5 y7 q
  22.             gKeyLongFlag = 0;   // 清除长按标志位
    ! E1 S. q8 a* D* H5 E5 t7 b
  23.         }
    7 e& r3 r6 ?/ M7 ?, P! |. `
  24.     }- k7 J" ?9 K- S" ?
  25. }
    & e$ ?+ Q8 `) I% E7 K
  26. * U& f6 Q5 p' M9 }3 R  z. N; m- n
  27. // TIM2中断服务函数: [4 p) ^1 Z5 D8 m: @
  28.     void TIM2_IRQHandler(void)   // TIM2中断
    5 U% M  z& ~/ i0 o' X0 y
  29.     {
    - l  n4 b) N2 }  `) j
  30.         // 产生更新中断% A) N7 Q# Q$ v) N0 y, m
  31.         if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) != RESET)
    & c8 E0 t5 H$ ^0 U' S1 _
  32.         {
    " s7 A( }! ]# F# m
  33.             if (KEY_UP == 1)$ u) B) D3 d. i: o
  34.             {; C0 |  q. I, _+ o8 t1 a  s
  35.                 gKeyDownTimeCunt = gKeyDownTimeCunt + 1;   // 时间计数变量加1
    ( Y, V9 U2 |0 w2 U1 k$ h/ Y/ f  l
  36.             }
    ' @0 ~2 B" o: K* b/ ~
  37.             // 松开后
    , d' e2 i+ t) R5 B- T0 |
  38.             else
    * }' ^, K5 `& }+ ?' s
  39.             {
    : b, i0 x* r& w  q' F' j' d( y, j
  40.                 // 短按
    , _, H6 X4 M5 G3 e3 `1 F1 t
  41.                 if (1 <= gKeyDownTimeCunt && gKeyDownTimeCunt <= 50)/ C9 _# q  p) T1 h6 Z6 {
  42.                 {
    / Q1 n) y; M. S9 A$ V/ I6 l
  43.                     gKeyDownTimeCunt = 0;   // 清除时间计数变量
    2 Z3 z. i! O* @7 I1 }' x+ v
  44.                     gKeyShotFlag = 1;   // 短按标志位置10 c0 u3 D: v  B( D, c; j
  45.                 }0 \+ `6 \) g& [' J8 V- \
  46.                 // 长按& B9 t3 [) Y, t
  47.                 if (gKeyDownTimeCunt >= 100)
    ! Q' @; d2 \) T5 g7 B3 B4 z1 P
  48.                 {' E+ s; W- q7 ?: P: e( C6 A
  49.                     gKeyDownTimeCunt = 0;   // 清除时间计数变量+ _/ o3 r4 v& ], b  ~$ S
  50.                     gKeyLongFlag = 1;   // 长按标志位置1) z; A& I, ?4 c
  51.                 }6 ]/ K; U- [2 J$ R, J! u. w
  52.             }: u: I+ q. a' n3 `- Q
  53.         }
    4 g, ^6 ~" `8 D
  54.         . f0 S* S# Y! ~( w( Z% b5 ~2 }
  55.         TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update);   // 清除TIM2更新中断标志, \+ x. k# S( @* `: F/ N
  56.     }
复制代码
' K* Y2 p3 _$ w. I
" E% s2 m0 ^7 K  n& Y
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5 w* Q8 E2 W. [& @0 w: y" M! n5 H1 X" T

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