STM32定时器功能如下
( g9 k( e6 y- ?/ F/ b( } @+ u- Z" e3 A: X! x$ j
# l5 \; d. g# V) y% c) \% [0 c# ^
通常使用的是PWM模式,可以通过PWM功能可以生成频率和占空比可调的方波信号,有时候需要生成初始相位可调的方波,PWM功能就就不能满足要求了。可以通过输出比较模式来实现。/ P, U. P7 C) L/ d: N6 V! `
5 s7 ?4 p. e N
! J; J2 w& o, \4 C$ T& a f
5 ], t7 a$ a* r2 i! D9 C9 K
输出比较模式是将计数器CNT的值和捕获比较寄存器CCR的对比,当CNT值等于CCR的值时,翻转输出电平。5 B r ~1 v( A9 n* x' i* @$ i
" D' D, k* r2 d" C! v" J
; ^# ?9 G5 Z. D% q1 E7 q: V
X$ ^0 f( r- m+ T2 x+ p/ V通过捕获比较寄存器CCMR模式设置位的描述可以看出,输出比较模式只有当 CCR = CNT时,输出电平才会翻转。而PWM模式下 CNT < CCR 时输出一个电平,CNT > CCR时输出相反的电平。2 W- t% S. h+ q6 [# ~$ P ~4 @& j/ k
4 v2 D# n& S8 p/ C5 [! e, R. h: B通过一个示意图来看看PWM输出模式/ J$ x2 V( F8 p5 o7 k0 m# p' T( \
+ z* Y3 e' D& \8 b$ |, @; ^, j
% k+ V( C0 X. P3 Y7 X
. }# S9 `% F/ Y4 E3 S% T上图中是PWM输出的示意图,可以看出CNT的值从变化范围是 0---ARR,之间,CNT的值在CCR值左边时输出一个电平,CNT值在CCR右边时,输出相反电平。这样改变CCR值就可以改变输出PWM的占空比。
. k: m4 k2 ^7 L5 m2 j& x& s9 @
0 i. u4 `2 S5 k% Y下面在看看输出比较模式9 X: d+ F2 K% w/ Z$ m) U
* a! L0 ^6 ]! O9 h! f+ X
8 }% U" @+ b1 n1 ?8 d# b. `0 f+ H1 N
- [# L( \/ a# _* u; }% [输出比较模式下不关心CNT比 CCR值大还是小,只关心CNT和CCR值什么时候相等,两个值相等时,就翻转输出电平。在PWM模式下,CNT值从0增加到ARR一个周期内输出电平有两次变化,而在输出比较模式下时CNT值从0增加到ARR一个周期内输出电平只有一次变化。所以输出比较模式下,定时器输出方波的频率为PWM模式下定时器输出方波频率的一半。
2 \4 `" n. u: o( W( U
6 Z# l) Z: Q2 U' b下面就看看代码如何实现
- o3 W+ R. Q: K% \6 e: J) h c6 G H7 L9 r' D* W
- // arr 自动装载值 psc 分频系数4 Z, t v+ P( Y/ q5 ~
- void TIM3_CMP_Init( u16 arr, u16 psc )
9 }) O- _' U9 b - {3 J. X; W! w2 |, ^9 [3 m
- GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
5 h& n, P4 d2 E. y p - TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
1 p" S2 ^1 r$ e b - TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
( R) V! _4 w( L+ ~/ M8 @( T& A - ' v0 T) Y; q9 v8 J. w1 f6 Y5 B& Z
- RCC_APB1PeriphClockCmd( RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE ); //使能定时器3时钟 36M & G8 u. A' F$ d* u- s
- RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB , ENABLE ); //使能GPIOC时钟' Q9 v& G- r* f+ s" P+ ?
6 `+ k' t; H) S3 V- GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;
1 s/ g. [5 ]) F- h - GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;( ^8 n; E* y9 p0 P4 ?$ m* j& j
- GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
' F$ L$ i# D8 f2 |3 d$ S9 L) T2 p4 ] - GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);# r4 R, i( J `! c F
- * o; @( e h( |7 t( f
- GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1;
2 _5 u& e! N- \- \1 ~) u# s& ` - GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;4 _8 I0 H, @3 n' I9 A% @
- GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;4 u" P4 o7 T* ]4 t
- GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
. q! D! j- B( m8 G" E - //初始化TIM3
+ n# x3 j, i* ~( v1 p - TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = arr;& d' c2 M# x+ A$ i- r
- TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = psc;3 d! O" H$ g- _
- TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;& o! P3 M' l0 z0 R3 a4 }- g
- TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;2 D, N- p+ x4 w& t: ^; p5 p" j' a0 P* h
- TIM_TimeBaseInit( TIM3, &TIM_TimeBaseInitStructure );' O, X- _, m& T8 ~. H) ~- D& @
- 8 \3 N2 p0 P8 @$ I+ q7 \
- //初始化TIM3 比较 模式 输出比较翻转触发模式(当计数值与比较/捕获寄存器值相同时,翻转输出引脚的电平)
6 e" u/ W# }. N/ ~. r+ j - TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_Toggle;0 s0 V* t5 D( G2 w6 G' V
- TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;) N- V1 p" e$ t; z8 V" G
- TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
) H0 Y- s: b8 n) @
2 r4 v' {: e! N* u- TIM_OC1Init( TIM3, &TIM_OCInitStructure );
( I0 n; i/ [- j1 T5 J0 H - TIM_OC2Init( TIM3, &TIM_OCInitStructure );4 s q( E% x8 D% E3 c. Y
- TIM_OC3Init( TIM3, &TIM_OCInitStructure );$ D- C5 x6 ]& h: W
- TIM_OC4Init( TIM3, &TIM_OCInitStructure );
$ S m/ e4 W% h- V& D2 W H
5 ^/ d' \& h x- TIM_OC1PreloadConfig( TIM3, TIM_OCPreload_Enable );
" ~! @& j# `. L6 C) w9 Z0 y - TIM_OC2PreloadConfig( TIM3, TIM_OCPreload_Enable );$ o: ?) Y; j3 p4 [
- TIM_OC3PreloadConfig( TIM3, TIM_OCPreload_Enable );
`7 ]# @# c" k& `+ y" K1 J - TIM_OC4PreloadConfig( TIM3, TIM_OCPreload_Enable );
0 j ]" Y3 d4 l* S - E+ B1 d- d' J
- //使能TIM3
1 ^. r; ?2 L: A5 y% ]: d2 c4 d! M( p - TIM_Cmd( TIM3, ENABLE );
( |) ~* S) B, X# W" c - }
6 y6 z4 a: i) l0 C$ c
复制代码
' Q* A$ d" G+ U0 U* u& O, g2 Y( M
, K' P. x( ~* c. a3 S4 Q这里用的是定时器3,定时器3的4个通道全部设置为输出比较模式。
8 V" U( k5 h7 _2 E$ [. L' _
8 t9 ^/ Y% a5 \5 P定时器初始化代码,输出比较模式设置方法和PWM模式设置方法只有模式设置这一行代码不同。
* o2 f" v9 V' [. A. V1 P- G; U" J; e1 w
- TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_Toggle;
复制代码
1 X5 C G0 w* G6 g& u% ]5 p将输出模式由TIM_OCMode_PWM1 改为 TIM_OCMode_Toggle 就可以了。: a" \5 ~5 J% v- c) J/ ~
0 _# S; D( `) y- |0 t0 T
下面看主函数代码+ S5 I# F' M8 t _5 g3 `
" }- a% ]4 I' i: T% s- #include "sys.h"
- A6 n( B0 i) i: a: m - #include "delay.h": [3 |- j% A/ i7 [: q3 U
- #include "usart.h"4 G/ x. f# T( s+ p2 G
- #include "led.h"
% C' w" i' {5 ~8 j' S( i! j. H5 J - #include "pwm.h"
8 s3 w4 @( S$ y- d2 ^ - // LED0 PA8 LED1 PD2
9 J% ?# Q6 Q$ X" x - int main( void ); L+ J' {2 ~$ [. E h$ X
- {9 m* q6 Y4 _) M# ` l+ o/ |, ]* P
- u16 led_pwm_val = 0;
D* G; E% ?6 v6 F* s - u8 dir = 1;
( m# d9 v1 i: _ - delay_init(); //延时函数初始化
. J- I" y$ W0 Y# Z - NVIC_PriorityGroupConfig( NVIC_PriorityGroup_2 );
& O# M$ e8 I" L# B- q n - LED_Init();
. A6 {2 P7 A, I" ^6 Y5 V, F - 4 v) ?9 {: ~7 h q w( Y: ^) a
- LED0 = 1;- Y; s9 u# s, D1 K: R. w
- LED1 = 1;2 |7 e; a$ H* U3 v& I( v. p
- delay_ms( 500 );) d0 r- \% w% Z& X4 [
- LED0 = 0;
: ~4 }2 _* l! H1 l; | - LED1 = 0;* }% }! i, Q* y6 f
- //比较输出模式下: ARR 决定输出频率 CCRx 决定每个通道的初始相位6 `- C% ]7 u: o! @$ v
- //PWM模式: ARR 决定输出频率 CCRx 决定输出 的高电平时长( {( D+ S+ k9 {# G Q/ J
- 7 {3 f# E5 Y& r0 s v, Q
- //比较翻转模式,一个周期只翻转一次,所以频率为 1/2+ j( M4 S% o. R k$ [, \
- TIM3_CMP_Init( 1000 - 1, 36 - 1 ); //1K
1 D3 w2 P7 _. A7 j: |9 [ - TIM_SetCompare1( TIM3, 0 );* S: J3 M7 w7 H/ G% }" a) y: `' J
- TIM_SetCompare2( TIM3, 200 );+ i# r3 D4 y( t$ s0 P
- TIM_SetCompare3( TIM3, 400 );
. h |* _1 Y6 H0 Q7 W& C& F" p% ]7 ^ - TIM_SetCompare4( TIM3, 600 );
' P" \: H7 H# m5 ]( E# e1 ? - while( 1 )
0 z+ ^# X) d& x) K% t - {
& e: S: U, x q# G" ^4 ?: E - delay_ms( 200 );
" o0 l" x# |' S+ R/ ?$ F - LED0 = !LED0;
5 h! t* L- f* R) d1 s. O" q/ l - }: ]9 f% n1 R1 L
- }
复制代码
/ Z) i# o3 {! w) y# [ 定时器3时钟为72MHz,36分频后为2MHz,自动装载值为1000-1,输出频率为 2M / 1000 = 2KHz。输出比较模式的频率要在减一半,所以输出方波信号频率为 2K / 2 = 1KHz.& |5 J6 Z) o( H L
) @' X7 `5 w5 A6 r& _: y) }8 ^6 f
下来分别设置4个通道输出的初始相位,通道1相位设置为0,通道2延迟1/5周期,通道3延迟2/5周期,通道4延迟3/5周期。
7 l* Q, V! B- x+ O
9 Y0 F& v8 g* {" d0 U
. R- w7 t* i4 y; a' S; m
/ v& `1 n) p% r4个通道的输出频率都是1KHz,周期为1000us。
" [! A) a5 Z% b2 |7 @0 L2 |- S, `) D2 P h. \
5 ?4 l' `* c; A: w9 j$ S9 }* B$ U
3 W7 z. T4 h8 t- g d' E" Q6 t: d通过输出波形可以看出来,起始相位依次滞后,通道1为0起点的话,通道2滞后100us,通道3滞后200us,通道4滞后300us。
" k, T& C" ^# K( b
4 Z0 d9 {3 R: T上面计算的通道2滞后1/5周期,周期为1000us,1/5周期应该为200us,实际测出来为100us,说明相位计算的理论值也要减半。
" }8 O) [4 ]0 E9 m" g$ N H' d6 b" G% V$ A5 H' z
这样利用定时器输出比较模式,通过设置改变定时器CCR寄存器的值,就可以控制输出方波的起始相位了。
8 N1 \& D9 K) o% r4 V1 ~1 Z4 M% \) A$ B' T3 @
. }# R0 M$ N+ ~* L |