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资料篇| STM32 之定时器解析(附代码)

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eefishing 发布时间:2020-2-28 13:50
STM32 系列芯片拥有最少 3 个、最多 8 个 16 位的定时器,这是定时器通过可编程预分频器驱动的 16 位自动装载计数器构成。

* g' t9 x' J: t; I9 R& S# W- {
定时器的主要功能有如下几个大点:

- z  V( q) S% Q3 i" K
3 t+ M6 s6 m. W: S  \
1.16 位向上、向下、向上 / 向下自动装载计数器。

$ i! d% m( b7 x" t
2.16 位可编程预分频器。
+ u, e  u( l5 M
3.4 个独立通道(输入捕获,输出比较,PWM 生成,单脉冲模式输出)。

; \" w' z+ {0 U+ n' N  Z1 p2 q  |
4. 使用外部信号控制定时器和定时器互连的同步电路。
9 }5 W( P  T! I& O; f/ ^
5. 如下事件发生时产生中断 /DMA(更新,触发事件,输入捕获,输出比较等)。
' d1 q& ]2 `% X
tips:高级定时器 1 和 8 还具有死区时间可编程的互补输出。

6 t! A2 [' |4 O! Q  F9 \# B8 D
在学习定时器的时候,许多的底层问题,我们可以参考相应的参考手册,这里主要介绍定时器固件库函数的使用。

8 c, b  V/ j/ Q. H: p4 x, }0 @
1.TIM_DeInit 函数的功能是将外设 TIMx 寄存器重设为值,其中 x 可以为 2,3,4。

" L. T# H5 N( `2 s( E, F
TIM_DeInit(TIM2);

$ m# _; Q2 T1 U7 p  ]3 w
2.TIM_TimeBaseInit 函数的功能是根据 TIM_TimeBaseInitStruct 中指定的参数初始化 TIMx 的时间基数单位,TIMx 可以为 1,2,3,4,5,8.
TIM_TimeBaseInitTypeDef 定义在 stm32f10x_tim.h 中。

! N0 A- ^  u2 e* M1 i/ A
typedef struct

' N; e3 |) [9 A/ f8 _
{
& Y; v$ d6 I7 p, @5 i4 V
u16 TIM_Period;// 用于设置在下一更新时间装入活动的自动重载寄存器周期的值,取值在 0x0000 到 0xFFFF 之间

8 V: U/ K5 X  j" @8 ^0 H
u16 TIM_Prescaler;// 用于设置用来作为 TIMx 时钟频率除数的预分频值,取值和上面一样。

2 I: B* l6 ~; D1 e3 L
u16 TIM_ClockDivision;用于设置时钟分割,可以为 TIM_CKD_DIV1/2/4

+ n+ l- `4 b2 B* ~! o4 D
u16 TIM_CounterMode;// 用于选择计数器模式可以为 TIM_CounterMode_Up/Down/CenterAligenf1/2/3:向上 / 下,中央对其 1,2,3,。

4 F$ R% U6 T" z
u16 TIM_RepetitionCounter;// 用于设置周期计数器值,

4 r" [* s9 {9 x7 g- B
}TIM_TimeBaseInitTypeDef;

2 n1 y' [0 x( J* J
例:配置定时器 2 向上技术模式,重载寄存器值为 0xFFFF,预分频值为 16.
4 M# D: p7 I/ }1 ~) }9 _
TIM_TimeBaseInitTypeDefTIM_TimeBaseStructure;

, _  T$ ?! O' [; o5 I
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 0xFFFF;

, z) ~. @9 H- K3 ^2 ], g  j
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0xF;
5 s( h- R/ d0 |; @5 m% [3 _
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDevision = 0x00;
- Q+ n' d* s) G" a
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;

; `" n" V. ^5 p7 v* u8 A
TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseStructure);

0 P- i1 _" U5 E' L8 s( ^
3.TIM_OC1Init 函数的功能是根据 TIM_OC1InitStruct 中指定的参数初始化 TIMx 通道 1.TIM_OC1InitTypeDef 定义在 stm32f10x_TIM.h 中。

9 R9 Q& K& Z' r' N
typedef struct

- z9 D. S9 X4 E; v. b# s
{
+ \' S% m- a; e( F+ m
u16 TIM_OCMode;// 用于选择定时器模式,TIM_OCMode_TIMling/Active/Inactive/Toggle/PWM1/PWM2.

; b9 x; _/ z: j1 ^7 }
u16 TIM_OutputState;// 用于选择输出比较状态。TIM_OutputState_Disable/Enable;
7 E  c3 u& L" U# z6 I- r! x
u16 TIM_OouputNState;// 用于选择互补输出选择模式 .TIM_OutNState_Disable/Enable;

1 _1 L/ @, Q) e$ t2 m
u16 TIM_Pulse;// 设置待装入捕获比较寄存器的脉冲值,取值在 0x0000 到 0xFFFF 之间。
$ O0 Y! e; v5 r2 p: x1 D1 j
u16 TIM_OCPolarity;// 输出极性,TIM_OCPolarity_High/Low.
; m' l: N, y  k, T' z
u16 TIM_OCNPolarity;// 互补输出机型。TIM_OCNPority_High/Low.

+ a9 P% F; N: N! t1 \8 j. C) O/ T1 F
u16 TIM_OCIdleState;// 选择空间状态下的非工作状态。TIM_OCIdleState_Set/Reset
1 a9 k: `: m, y4 S
u16 TIM_OCNIdleState;// 选择孔宪章台下的非工作状态。TIM_OCIdleState_Ste/Reset

# I4 @% \! |/ {' w# R1 J
}TIM_OCInitTypedef;
. I! j2 H9 y3 L; ~6 S
例:配置 TIM1 第一通道位 PWM1 模式。

; F3 r, ~9 y' }% e
TIM_OCInitTypedef TIM_OCInitStructure;

, l  W% y+ Z/ q# e. A
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = OCMode_PWM1;

$ g2 M0 y$ _% ~+ F% }3 c& m0 t9 R
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;

  X) _" S& Z) A! h
TIM_OCInitStructure,TIM_OutputNState = TIM_OutputNState_Enable;

" _- X/ n. O, C
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0x7FF;
9 b2 ?1 q! _5 x2 E' y& z
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_Low;
7 r4 K# w; ]$ z) u0 M
TIM_OCInitStructure.TIM_OCNPolarity = TIM_OCNPolarity_Low;
" L5 Q( o* P; I* k
TIM_OCInitStructure.TIM_OCIdleState = TIM_OCIdleState_Set;
, H2 H# G0 G) m5 D! D: [- o
TIM_OCInitStructure.TIM_OCNIdleState = TIM_OCIdleState_Reset;
+ G( ]" c% a5 L9 `
TIM_OC1Init(TIM1,&TIM_OCInitStructure);

* T; E8 h: l1 ^$ I5 C0 F1 q# @
同 OC1 的配置,可以配置 OC2,OC3,OC4,所用到的参数都一样。函数为:TIM_OCxInit,x 可以去 2,3,4。
/ \& L( E* z0 i  @- u
7.TIM_ICInit 函数的功能是根据 TIM_ICInitStruct 中指定的参数初始化外设 TIMx,TIM_ICInitTypeDef 是定义在文件 stm32f10x_tim.h 中。
: F5 N+ X/ D- K" K) n8 [7 A3 E7 t
typedef struct

0 T% N; r& o4 c2 x; ^" c1 u
{

& F6 I4 v* J) ]
u16 TIM_Channel;// 用于选择通道;TIM_Channel_1/2/3/4.

  S' ?$ w% s4 f$ c9 N
u16 TIM_ICPolarity;// 用于输出活动沿。TIM_ICPolarity_Rising/Falling.
4 _+ e7 w* c% d6 H$ V
u16 TIM_ICSelection;// 用于选择输入。TIM_ICSelection_DirectTI/IndirectIT/TRC
/ l- w# U. g( F& D2 J
u16 TIM_ICPrescaler;// 用于设置输入捕获预期分频器。TIM_ICPSC_DIV1/2/3/4.

% y# {1 o1 C# z1 F! H% |6 [
u16 TIM_ICFilter;// 用于选择输出比较滤波器,参数取值在 0x0 到 0xF 之间。

, N' Z3 w+ V$ t9 k8 a% y. w
}TIM_ICInitTypeDef;

& U6 @: I% Q* E9 b# i
例:定义定时器 3 通道 1 为捕获输入模式。
4 g% D0 t' X( {! t. w7 ?
TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure;
7 L. _+ L2 j* r1 V
TIM_ICInitStructure.TIM_Channe = TIM_Channel_1;

, I% n% ~3 T- L2 s
TIM_ICInitStructure,TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Falling;

1 f* ?5 X1 r' d. C
TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectIT;
3 U; u+ D& Z( ~7 n! ?; U' p
TIM_ICInitStructure.TIM_Prescaler = TIM_ICPSC_DIV2;
+ s4 F% n! H8 v) ~! k* }
TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x0;
8 y$ \4 i9 B) J: \8 H; z, D( p
TIM_ICInit(TIM3,&TIM_ICInitStructure);

* @$ x+ M  v: Y* \* l( R
8.TIM_BDTRConfig 函数的功能是设置刹车特性,死区时间,锁电平,OSSI,OSSR 和 AOE(自动输出使能)。

) \1 H( C5 U1 m/ \- D% E& W
TIM_BDTRInitStruct structure 定义在文件 stm32f10x_tim.h 中。
8 a% b' @! d: I- e6 p. ^
typedef struct

" X- `1 l, i$ v
{

/ ^' }) t/ O! E; k7 X# v
u16 TIM_OSSRState;// 用于设置在运行模式下的非工作状态选项。TIM_OSSRState_Enable/Disable

% M# Y1 a- s" W! ^) R' L, |: X
u16 TIM_OSSIState;// 用于设置在运行状态下的肥工作状态选项。TIM_OSSIState_Enable/Disanle

7 j5 w  l( f5 `; P. }5 w
u16 TIM_LOCKLevel;// 用于设置锁电平参数。TIM_LCOKLevel_OFF1/2/3.
9 s7 ^- [$ N! p, f
u16 TIM_DeadTime;// 用于指定输出打开和关闭状态之间的延时。

5 W- l5 m& n( `1 ~
u16 TIM_Break;// 使能或失能 TIM 刹车输入。TIM_Break_Enable/Disable.
9 y1 a! [. P& O# e& N2 m8 [- S' Y; g
u16 TIM_BreakPolarity;// 用于设置 TIM 刹车输入引脚极性,TIM_BreakPolarity_Low/High
! E. P4 b& {0 f8 {  F0 g
u16 TIM_AutomationOutput;// 用于使能或者失能自动输出功能。TIM_AutomationOutput_Enable/Disable。

/ M: X9 t, ~- k/ }; O8 {" H+ K
}TIM_BDTRInitTypeDef;
( y$ O/ y5 L# I5 g  C3 U- D
例:OSSROSSI 自动输出使能,刹车使能,配置死区,锁定电平。
) l3 g0 D! f- t. b$ j, ~
TIM_BDTRInitTypeDef TIM_BDTRInitStructure;

% B- z3 [; W" Z2 B0 ^
TIM_BDTRInitStructure.TIM_OSSRState = TIM_OSSRState_Enable;

' c, l5 E- e, E
TIM_BDTRInitStructure.TIM_OSSIState = TIM_OSSIState_Enable;
5 \0 n, w2 g/ C6 H
TIM_BDTRInitStructure.TIM_LOCKLevel = TIM_LOCKLevel_1;

' \! a9 E6 A# o" q7 ~
TIM_BDTRInitStructure.TIM_Break = TIM_Break_Enable;
5 w# X( E- G* {6 y0 q- h
TIM_BDTRInitStructure.TIM_DeadTime = 0x05;

! i9 W6 W1 r' ^$ ?' `
TIM_BDTRInitStructureTIM_BreakPolarity = TIM_BreakPolarity_Hgih;

/ Q* ]" f4 v: \4 J6 K
TIM_BDTRInitStructure.TIM_AutomationOutput = TIM_AutomationOputput_Enable;

* Y% z1 g3 U7 M0 h3 _4 K
TIM_BDTRConfig(TIM1,&TIM_BDTRInitStructure);
7 z2 F: s1 L1 O/ N  S# t
9.TIM_Cmd 函数的功能是失能或者失能 TIMx;
. K, r8 n& X. s. L* }6 |) J9 @3 t
TIM_Cmd(TIM1,ENABLE);
2 o0 i9 M2 v9 r) T( M3 J$ f
10.TIM_CtrlPWMOutput 函数的功能是失能或者使能 PWM 的主输出。

1 \3 L3 f4 j8 u4 V% [
TIM_CtrlPWMOutput(TIM8,ENABLE);

; N2 {, n7 [( o) E+ z1 H
11.TIM_ITConfig 函数的功能是失能或者使能 TIM 的主输出。其中输入参数 TIM_IT 可取 Update/CC1/2/3/4/COM/Trigger/BRK.
TIM_ITConfig(TIM5,TIM_IT_CC1);
% Q$ q0 Q0 K; a: w- U+ y1 l
12.TIM_SelectInputTrigger 函数的功能是选 TIMx 输入触发源。其中 TIM_InputTriggerSource 可取 ITR0/1/2/3/TI1F_ED/TI1FP1/2/ETRF.

2 f! Y/ X2 r0 B+ O5 {
void TIM_SelectInputTrigger(TIM1,TIM_TS_ITR3);

8 p: h7 s* Z) O/ E! G& e
13.TIM_EncoderInterfaceConfig 函数的功能是设置 TIMx 的编码界面,其中 TM_EncoderMode 可以为 TIM_EncoderMode_TI1/2/TI12
TIM_EncoderInterfaceConfig(TIM2,TIM_EncoderMode_TI1,TIM_ICPolarity_Rising,ICPolarity_Rising);
8 [- P2 W' l$ I
14.TIM_ARRPreloadConfog 函数的功能是失能或者使能 TIMx 在 ARR 上的预装载寄存器
8 s( j2 M  ^* l4 e  \0 U
TIM_ARRPrelaodConfig(TIM2,ENABLE);

! H0 Q8 S' O5 A; {
15.TIM_CCPreloadControl 函数的功能是设置或重置 TIM 捕获比较控制位。
5 L* M  K! b$ Z& r( g
TIM_CCPreloadControl(TIM1,ENABLE);

! j, o/ f5 Q' r9 ?1 j* N
16TIM_OC1PrelaodConfig 函数的功能是失能或者使能 TIMx 在 CCR1 上的预装载寄存器。

, Z7 Q& y& a! D7 Q4 s* D. b* |' P
TIM_OC1PreloadConfig(TIM1,TIM_OCPreload_Enable);

9 v0 I6 r0 A: d# K
同样的道理可以得到通道 2/3/4 的额使能或者失能问题。
) Z# m8 {( b# I# f! J5 A6 O/ K
20.TIM_SelectOutputTrigger 函数的功能是选择 TIMx 触发输出模式。其中参数 TIM_TRGSource 可取 Reset/Enable/Update/CO1/OC1/2/3/4ref
$ z2 V6 g: A" Z' l' P
TIM_SelectOutputTrigger(TIM2,TIM_TRGOSource_Update);
7 ?9 y" ?  E) `
21.TIM_SelectSlaveMode 函数的功能是选择 TIMx 从模式。其中参数 TIM_SlaveMode 可取 Reset/Gated/Trigger/Externall

5 @' D( T  S% q7 s9 }) U6 w
TIM_SelectSlaveMode(TIM2,TIM_SlaveMode_Gated);
, h* I: y2 p! B6 r/ c  W
22.TIM_SelectMasterSlaveMode 函数的功能是选择 TIMx 从模式,参数 TIM_MasterSlaveMode 用于选择主 / 从模式,可取 ENABLE/DISABLE.

( y0 t( \# {& N- g! y8 h# q
TIM_SelectMasterSlaveMode(TIM2,TIM_MasterSlaveMode_ENABLE);
1 [) @# |! a- V- y
23.TIM_SetCounter 函数的功能是选择 TIMx 从模式
  c: w3 P2 W* P2 T7 c) _
u16 TIMCounter = 0xFFFF;

. \- u) j, Y$ N8 o2 r$ i$ s  {; L
TIM_SetCounter(TIM2,TIMCounter);

, n: w/ c' \4 F
24.TIM_SetAutoreload 函数的功能是设置 TIMx 自动重装载寄存器值。参数 Counter 为自动重装载寄存器值。

+ A. W5 X- U  r5 D% p3 E* e! R! J
25.TIM_GetCounter 函数的功能是获取 TIMx 计数器的值。
, F/ U: F4 ?1 _( Y/ \- L: H
u16 TIMCounter = TIM_GetCounter(TIM2);
/ c% [4 o0 F# f+ w3 w
26.TIM_GetPrescaler 函数的功能是获取 TIMx 预分频值。
5 ~9 s5 z& W. p+ `. v; L+ f* i  ~
27.TIM_GetFlag 函数的功能是检查指定的 TIM 标志位设置与否。 标志位可以是 Update/CC1/2/3/4/Trigger/CC1/2/3/4OF.

& x, r: A; m2 Y# O" |: G$ N
28.TIM_ClearFlag 函数的功能是检查指定的 TIM 标志位设置与否。
& e: H) D4 C! ]- e( L, Y
29.TIM_GetITStatus 函数的功能是检查指定的 TIM 中断发生与否。
( h0 r6 X4 ^' y3 W: z
30.TIM_ClearITPendingBit 函数的功能是清除 TIMx 的中断处理位。

! Y  ?+ W% L! m# M8 ]& I
TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_CC1);
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