一.储备知识
通过STM32的定时器编码器接口模式对编码器进行四倍频，并使用M法测速得到小车电机的速度信息。
" e* @7 E; J" H, `编码器的相关知识之前介绍过：编码器s
) a: I& z9 }( p- C  qM法测速：读取每10ms的脉冲数，以脉冲数的多少代表速度的快慢。
$ r- T3 x: T- M+ o
二.TIMx的编码器模式介绍
7 B! S3 R" {! H4 yTIMx的编码器模式，每个定时器只能测量一组AB相的值（编码器的AB相），分别使用CH1和CH2接AB相，通过判断CH1和CH2的输入信号，来实现编码器的测速。需要配置TI1和TI2的极性、计数边沿、自动装载值等信息来驱动编码器模式。在实现编码器后，电机的转速会以计数器的值来表示，然后在另一个TIMx的10ms中断程序中读取编码器计数器的值（读取完要置零）。
下面大概总结一下配置编码器模式的信息：
4 {- D( I5 C8 F9 F$ k& u
+ m, P2 _5 a+ |, [- B. q1.计数边沿设置
/ z* r& m3 c2 S: |2 a  n我是使用编码器四倍频技术测速，所以要对AB相的上下沿都要计数，也就是说TI1和TI2的上下沿都要触发计数器计时。
5 g! V. S7 z7 n( @1 ~; u9 P关于编码器计数模式，通过配置TIMx_SMCR寄存器中的SMS[2:0]位可以设置，参考手册中的原图如下：



所以，要配置编码器模式3才可以对TI1和TI2的上下沿都计数，即SMS=011。
2 w- X. |6 j6 S: j4 Q$ R
2 O4 T( J) @/ `/ z8 O  B2 o
2.选择极性和使能
% V# G; T$ g; F; R- s9 G1 m* T6 n设置TIMx_CCER寄存器中的CC1P和CC2P位，可以选择TI1和TI2极性，如图：
6 t/ q8 T3 I6 q7 }! J2 Q7 b

3 i2 ^7 q3 z# Z5 _4 I. O
2 d! y, f' U  d" {7 k2 E
3.使能
( I2 T6 e2 i/ YTIMx_CR1寄存器中的CEN=’1’用来使能计数器：
/ [0 }+ T2 u; w% S6 R
1 S" l( l. G0 P( w


/ D' r3 p0 g6 _* l" k6 g1 l9 [4.计数方向
在工作时，计数器只在0到TIMx_ARR寄存器的自动重装值之间进行连续计数，所以计数开始前要配置TIMx_ARR。
通过对AB相的输入捕获，可以得到电机的转动方向和转速，是通过计数器的计数方向和计数值来表示的，计数方向和编码器信号的对应关系如图：
2 J! k  a& q/ P" l: g
7 d  [& t  y: Q3 c4 B" P& y

四倍频配置如下：
% v8 o  l% ?' ?4 a. e1 E9 Q

! H% w5 N$ f7 x2 ~8 U
1 o. `" ?- L+ c$ O8 l+ a- O得到的计数器计数过程就如图：
1 j8 ~7 U' C) m1 {
6 @+ r/ Y9 b( Z& b/ F


三.代码部分
/ g/ {" H1 l+ M0 `. H在STM32中，可以用TIM2、TIM4的CH1、CH2来连接俩个电机的AB相，进行编码器测速，然后在TIM3进行10ms的中断读取计数器的值，这样就实现了编码器的四倍频测速，代码如下：
* s: I5 i2 v' \7 p
TIM2、TIM4初始化代码

1. /* 测量编码器输出的TIM初始化，TIMx编码器模式
   ' Y4 [, g# d0 S
2. TIM2、TIM4编码器模式测速
   2 v5 N3 Z" E0 F* [8 u1 \
3. A电机：PA0、PA1（TIM2的CH1、CH2）
   , J4 {4 q* ^2 H% x8 b9 N
4. B电机：PB6、PB7（TIM2的CH1、CH2）
   
5. */
   
6. void Encoder_TIM2_TIM4_Init( void )
   8 y# l. B  d3 P% S; c
7. {
   
8.         GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
   ! b# A' j. m9 _9 u9 ?, }& k
9.         TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStruct;
   3 @3 u. h5 B" @
10.         TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStruct;
    . K! s4 q6 k; `& j9 @
11.        
    
12.         RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE );
    ( L* H' y$ H6 i" r5 g
13.         RCC_APB1PeriphClockCmd( RCC_APB1Periph_TIM2|RCC_APB1Periph_TIM4, ENABLE );
    
14.        
    
15.         /* GPIO初始化 */
    
16.         GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
    
17.         GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    
18.         GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1;
    
19.         GPIO_Init( GPIOA, &GPIO_InitStruct );
    
20.         GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7;
    $ C# g( m. n* \
21.         GPIO_Init( GPIOB, &GPIO_InitStruct );
    
22.        
    + b# a! W1 p) L  \4 j- h3 D
23.         /* 配置时基结构体 */
    ( G2 O7 d- B! f
24.         TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
    
25.         TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period = 65535;//定时器自动重装值
    . G. F+ w/ u3 r. r
26.         TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler = 0;
    
27.         TIM_TimeBaseInit( TIM2, &TIM_TimeBaseInitStruct );
    & Y! }2 c& r' L$ e
28.         TIM_TimeBaseInit( TIM4, &TIM_TimeBaseInitStruct );
    
29.        
    
30.         /* 编码器模式3，极性上升沿 */
    " H# t. m+ i2 M
31.         TIM_EncoderInterfaceConfig( TIM2, TIM_EncoderMode_TI12, TIM_ICPolarity_Rising, TIM_ICPolarity_Rising );
    
32.         TIM_EncoderInterfaceConfig( TIM4, TIM_EncoderMode_TI12, TIM_ICPolarity_Rising, TIM_ICPolarity_Rising );
    $ S% P, F3 f. |9 |- e0 ?- ?+ k
33. 
    ) X2 v: h9 {% n5 ]* K7 k7 @1 f
34.         /* 配置输入捕获结构体 */
    
35.         TIM_ICStructInit( &TIM_ICInitStruct );
    
36.         /*CCMR1寄存器位7:4是IC1F[3:0]：这几位定义了TI1输入的采样频率及数字滤波器长度。数字滤波器由一个事件计数器组成，它记
    
37. 录到N个事件后会产生一个输出的跳变：*/
    / q# h  ~3 H% m' ]4 M& y
38.         TIM_ICInitStruct.TIM_ICFilter = 10;//1010：采样频率fSAMPLING=fDTS/16， N=5
    + `+ \% r, v" z, j
39.         TIM_ICInit( TIM2, &TIM_ICInitStruct );
    $ i( h( H0 ?3 \# a& K
40.         TIM_ICInit( TIM4, &TIM_ICInitStruct );
    
41.        
    
42.         /* 中断配置 */
    " F0 ^$ q* j! h5 G' Z0 U9 ^
43.         TIM_ClearFlag( TIM2, TIM_IT_Update );
    * c4 K: Z4 C* z) Y+ c3 t; q
44.         TIM_ITConfig( TIM2, TIM_IT_Update, ENABLE );
    ) O% ~6 y! x: k1 U
45.         TIM_ClearFlag( TIM4, TIM_IT_Update );
    4 {: H( W+ l8 T* X0 \: Y" w0 V
46.         TIM_ITConfig( TIM4, TIM_IT_Update, ENABLE );
    
47.        
    # p$ D( U( D# ?
48.         /* 配置计数器的值 */
    
49.         TIM_SetCounter( TIM2, 0 );
    . d- ~# |; }* |0 H! P0 E
50.         TIM_SetCounter( TIM2, 0 );
    
51.        
    
52.         /* 使能TIM */
    : i6 }, K) l- A' T* X5 j  @
53.         TIM_Cmd( TIM2, ENABLE );
    
54.         TIM_Cmd( TIM4, ENABLE );
    
55.        
    
56. }
    
57. 
    ( S" e1 t( u0 d. S& b. j1 u) W& Q

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读取编码器计数值
$ z  ~' G# x' {/ z6 B* \7 Z; F

1. /* 读取编码器计数 */
   - H& H5 w% t1 W9 C( N' U: E
2. int Read_Encoder( uint8_t TIMx )
   
3. {
   , z' l5 H4 ?# o8 B
4.         int Encoder;
   " _0 n: O$ e! ^! n* q# a3 {& n
5.         /* 读取相应TIM的计数器值CNT，然后清零 */
   * L. I3 l9 D; {2 B3 F9 W% P7 C
6.         switch(TIMx)
   ( j" j* F4 \0 I$ C9 C3 g
7.         {
   
8.                 case 2:Encoder = (short)TIM2->CNT;TIM2->CNT=0;break;
   
9.                 case 4:Encoder = (short)TIM4->CNT;TIM4->CNT=0;break;
   8 N- j6 |" j8 y
10.                 default:Encoder = 0;break;
    ; p: R" W+ `& x# p0 g
11.         }
    ' L3 ^/ @6 {9 m' {! k1 }  z3 H$ a0 x
12.        
    7 {* W9 U  y. z+ `& V& l) T5 T
13.         return Encoder;
    
14. }
    6 o1 O8 K6 }' \6 Z3 \6 X

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TIM2、TIM4中断程序
5 S" s9 w" i( k5 U$ L' M* u

1. void TIM2_IRQHandler(void)
   
2. {
   
3.         /* SR位:当捕获事件发生时该位由硬件置’1’，它由软件清’0’或通过读TIMx_CCR1清’0’。
   
4. 0：无输入捕获产生；
   
5. 1：计数器值已被捕获(拷贝)至TIMx_CCR1(在IC1上检测到与所选极性相同的边沿)。 */
   
6.         if( TIM2->SR&0x0001 )
   5 R* }; l; ~: t; J8 R
7.                 ;
   
8.         /* 清除中断标志位 */
   
9.         TIM2->SR&=~(1<<0);
   # c1 \7 h3 J) s0 t, V
10. }
    ' K. A/ \3 `; t
11. 
    ; A/ o2 B- l) d. U0 R: V0 `
12. 
    ! v9 j5 n6 m/ L- C0 c: x) ^
13. 
    " o$ E' n7 A) U0 @
14. void TIM4_IRQHandler(void)
    
15. {
    
16.         /* SR位:当捕获事件发生时该位由硬件置’1’，它由软件清’0’或通过读TIMx_CCR1清’0’。
    6 \+ V/ W: O9 p. U' ?" l8 X
17. 0：无输入捕获产生；
    0 H0 r7 j: {( Z
18. 1：计数器值已被捕获(拷贝)至TIMx_CCR1(在IC1上检测到与所选极性相同的边沿)。 */
    ) S9 @; v+ Q3 s
19.         if( TIM4->SR&0x0001 )
    3 ^$ D" p6 K% h
20.                 ;
    ' ~, G! o$ o( X& Y5 `8 D$ O' S; s
21.         /* 清除中断标志位 */
    9 u  X$ U1 `% B; Z
22.         TIM4->SR&=~(1<<0);
    8 S" k4 C" b. r+ f; z
23. }
    
24. 
    

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TIM3配置、中断读取计数器值
2 c- H, ]3 g' K# t

1. void TIM3_Int_Init(u16 arr,u16 psc)
   9 s% |9 S" x$ i
2. {
   
3.     TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
   
4.         NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
   
5. 
   
6.         RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); //时钟使能
   
7. 
   
8.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //设置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         计数到5000为500ms
   ' Q+ [$ `. R! X2 L; ?7 {
9.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值  10Khz的计数频率  
   
10.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim
    
11.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //TIM向上计数模式
    
12.         TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure); //根据TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMx的时间基数单位
    8 P9 W7 P8 c5 J# _( q, W
13. 
    
14.         TIM_ITConfig(  //使能或者失能指定的TIM中断
    
15.                 TIM3, //TIM2
    9 B2 f; h+ W5 ~  ^
16.                 TIM_IT_Update ,
    ' X: y8 \. S+ A* ?* t" G9 @
17.                 ENABLE  //使能
    , Z) M7 d, I; [% }' t' @: j
18.                 );
    " n; a+ X9 ^/ p) T) H# L9 ^
19.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn;  //TIM3中断
    : C/ I/ V. k  f4 _5 d
20.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;  //先占优先级0级
    
21.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;  //从优先级3级
    
22.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道被使能
    8 f2 o9 Q' Q& o$ t, L, b7 X/ \+ \% e9 B
23.         NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);  //根据NVIC_InitStruct中指定的参数初始化外设NVIC寄存器
    
24. 
    
25.         TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);  //使能TIMx外设
    
26.                                                          
    4 D' B' d4 z2 k! f" z
27. }
    : P! |; y- ?8 [) ]) Y$ m3 p( o( H4 W
28. void TIM3_IRQHandler(void)   //TIM3中断
    , b0 D( i. A7 j& S
29. {
    
30.         if (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_Update) != RESET) //检查指定的TIM中断发生与否:TIM 中断源
    
31.                 {
    
32.                 TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_Update  );  //清除TIMx的中断待处理位:TIM 中断源
    : _9 p& r& i9 R! C( W( c
33.                 Encoder_Left=(short)TIM2->CNT;
    ; T7 [9 ?5 R; p4 D# o
34.                 TIM2->CNT=0;       
    
35.                 }
    3 h( D8 `; z8 L
36. }

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4 p5 a6 F% c# R————————————————
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