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STM32F4高级时钟控制定时器TIM1&TIM8的主要特性有哪些

高级时钟控制定时器tiM1&TIM8的主要特性有哪些?
如何利用TIM1去产生2Hz的中断LED1反转频率呢?

回帖(1)

李新梅

2021-11-24 10:21:59
  高级时钟控制定时器TIM1&TIM8简介:
  STM32F4的高级控制定时器包含一个自动重装载计数器,计数器的输入是一个被预分频的系统时钟。
  这个定时器有多种用途,包括车辆输入信号长度(输入捕获模式)或者产生波形输出(输出捕获,PWM,带死区插入的互补PWM输出等)
  脉冲长度和波形周期可在通过定时器的预分频器或者RCC的预分频器在几个微秒时钟内调整。
  高级控制定时器和通用定时器完全独立,不共享任何资源。
  高级时钟控制定时器TIM1&TIM8的主要特性:
  1、16位向上、向下、双向自动重装载计数器2、16位预分频器,分频值从1打655353、4个独立通道4、带死去输出的互补输出5、控制外部信号的同步电路6、刹车输入7、产生中断和DMA强求8、可外部触发
  等等。。
  TIM定时器确实很强大。至于怎么用,ST的手册不出奇的难看,完全没有条理可言。昨天看一天,都没明白是在说什么。配套的固件库也是,各种函数的介绍,函数名结构体定义完全没有逻辑可言。于是只能参照网友的介绍,从最基础的部分弄起。
  【实验1、TIM1的计时功能】
  【实验描述】
  利用TIM1的技术功能,产生2Hz的中断每次中断LED1反转,LED1反转频率为1Hz。
  根据时钟配置,系统时钟为168MHz,APB2时钟为84MHz。TIM1挂接在APB2上,所以APB2 时钟为84MHz。
  因此预分频系数设置成了10000即0x2710,自动重装载计数器ARR(TIM_Period)设置成了4200即0x1068。每次计数满产生中断。
  中断频率f= 84MHz /4200 / 10000 = 2Hz
  【代码实现】
  1、首先开启TIM1的时钟
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1,ENABLE);
  2、时基单元的初始化
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1,ENABLE);
  TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
  TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
  TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 0x1068;
  TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 0x2710;
  TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0x00;
  TIM_TimeBaseInit(TIM1,&TIM_TimeBaseInitStructure);
  TIM_TimeBaseInit(TIM1,&TIM_TimeBaseInitStructure);
  TIM_ClearFlag(TIM1,TIM_FLAG_Update); //必须先清除配置时候产生的更新标志
  TIM_ITConfig(TIM1,TIM_IT_Update,ENABLE); //使能中断,中断事件为定时器工薪事件
  TIM_Cmd(TIM1,ENABLE); //使能定时器
  3、中断处理函数
  没什么可说的,反转LED灯而已。每次中断反转一次,2Hz的中断产生1Hz的闪烁。
  中断名字是库里边定义的,跟TIM10全局中断公用。
  void TIM1_UP_TIM10_IRQHandler(void)
  {
  TIM_ClearFlag(TIM1,TIM_FLAG_Update);//进入中断先清除更新标志
  LEDTog(LED1);
  }
  之后我们就可以看到LED以大约1Hz的频率在闪烁了。
  【实验2、强制输出模式实验】
  百度来的强制输出模式的定义:在程序编程中,IO口一般都可以作为输入输出的。而有些数据要在让其执行时候必须执行,所以让其强制性的输出。这是IO口只能做一件事。
  看完之后还是一头雾水。
  简单 点说,就是不管当时IO输出的是什么,都能强制将其设为0或者为1.
  【实验描述】
  为了实验方便,这个实验使用TIM4的强制输出功能,点亮与GPIOD Pin13引脚相连的LED3。对于强制输出功能,高级定时器和通用定时器是完全一样的。
  TIM4的CH2被复用在GPIOD 的Pin13。所以可以将这个输出强制为高,将LED点亮。
  【代码实现】
  1、首先将GPIO初始化为AF复用功能。
  CM4的引脚复用功能和CM3的实现方法不同,要特别注意。按照CM3的写法将不会有输出
  void TIM4_GPIO_Config(void)
  {
  GPIO_InitTypeDef GPIO_initStructure;
  RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOD,ENABLE);
  GPIO_initStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;
  GPIO_initStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
  GPIO_initStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12 | GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_14 | GPIO_Pin_15;
  GPIO_initStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;
  GPIO_initStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;
  GPIO_Init(GPIOD,&GPIO_initStructure);
  GPIO_PinAFConfig(GPIOD,GPIO_PinSource12,GPIO_AF_TIM4);
  GPIO_PinAFConfig(GPIOD,GPIO_PinSource13,GPIO_AF_TIM4);
  GPIO_PinAFConfig(GPIOD,GPIO_PinSource14,GPIO_AF_TIM4);
  GPIO_PinAFConfig(GPIOD,GPIO_PinSource15,GPIO_AF_TIM4);
  }
  2、TIM4的初始化
  这里的时钟我没有计算,因为这个实验不太关注这个。
  void TIM4_Config1(void)
  {
  TIM4_GPIO_Config();
  RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM4,ENABLE);
  TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
  TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
  TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period =0x1068;
  TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 0x2710;
  TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0x00;
  TIM_TimeBaseInit(TIM4,&TIM_TimeBaseInitStructure);
  TIM_ARRPreloadConfig(TIM4,ENABLE);
  TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_Active;; //设置成什么模式都行。
  TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse= 1000;
  TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
  TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
  TIM_OC2Init(TIM4,&TIM_OCInitStructure);
  TIM_Cmd(TIM4,ENABLE);
  }
  3、在主函数中强制输出。
  初始化完成之后,在任何时候都能强制引脚电平,只需要一个函数即可:
  TIM_ForcedOC2Config(TIM4,TIM_ForcedAction_Active);
  这个函数设置TIM的CCMR1的OCxM位为101或者100实现输出的拉高或拉低
  【实验三、比较输出】
  一直不理解这里的比较是哪两个东西在进行比较。今天翻ST参考手册 reference manual发现这么句话:
  当OCxM位为000时:The comparison between the output compare register TIMx_CCR1 and the counter TIMx_CNT has no effect on the outputs.
  即这里的“比较”是TIMx_CCR1和TIMx_CNT的比较。两个相等时,触发事件。这个事件发生时,TIm根据CCMRx寄存器的OCxM位进行输出。
  结合库中的定义,可以很方便地改变输出方式:
  #define TIM_OCMode_Timing ((uint16_t)0x0000)
  #define TIM_OCMode_Active ((uint16_t)0x0010)
  #define TIM_OCMode_Inactive ((uint16_t)0x0020)
  #define TIM_OCMode_Toggle ((uint16_t)0x0030)
  #define TIM_OCMode_PWM1 ((uint16_t)0x0060)
  #define TIM_OCMode_PWM2 ((uint16_t)0x0070)
  【实验现象】
  LED周期闪烁
  【代码实现】
  只需要将上边的代码中的TIM_OCMode改成PWM即可。
  TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_Toggle;
  参数TIM_Pulse对这种模式没影响,TIM_OCPolarity只影响先输出的是低电平还是高电平。
  【实验4、PWM输出】
  这是输出部分的传统了。所有的开发板的TIM例子都是一个PWM输出。
  时基单元好了,设置一下输出模式,反转时机(TIM_Pulse)。然后开启哥哥通道的OC即可。对于每个Tim的所有通道,由于时基配置是一样的所以只能改变各个通道的占空比。
  TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;//PWM2也行
  TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse= 2000;//CCR,设置占空比。反转模式时候无效
  TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
  TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
  TIM_ClearFlag(TIM4,TIM_FLAG_CC2);
  TIM_OC2Init(TIM4,&TIM_OCInitStructure);
  当然,引脚初始化不能少的。
  【实验5、单脉冲方式】
  只需要在上边的代码之后加一句:
  TIM_SelectOnePulseMode(TIM4,TIM_OPMode_Single);
  这样讲产生一个负脉冲,效果是LED灭一下之后保持常亮。如果要要让LED亮一下,输出正脉冲还需要改下输出的极性:
  TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_Low;
  到这里,TIM控制输出的实验基本就做完了。
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