如何去编写定时器接编码器的程序呢

　　这一章编写编码器程序，通过定时器连接编码器，原理和细器节这里不多说，参考代码段中的网页，有两个注意事项，一是所有网上的参考代码都没有设置第二个通道，默认没有滤波，虽然能用，但是通道2抗干扰能力差，容易造成误计数。二是volatile u8 m_bInterrupt，说明在别处（计时器）会改变这个变量，不优化，因为优化后把很重要的代码删除了，详见setData函数说明。可用5个定时TIM1、TIM3-5、TIM8，最多可连接5个编码器。
　　特别提示，以上测试中，CPU始终接5V电压，把开发板上的5V和3.3V短接了，约二个月时间，没有出现问题，估计能长期使用，这样就可以方便直接连接其他的5V设备了。
　　Encode.h
　　#ifndef __ENCODER__
　　#define __ENCODER__
　　extern “C” { // 兼容C，按C语言编译，Keil5中的包含文件已经加入了C++兼容，不用再加这一段
　　#pragma diag_remark 368 // 消除 warning： #368-D： class “《unnamed》” defines no constructor to initialize the following：
　　#include “stm32f10x.h”
　　#pragma diag_default 368 // 恢复368号警告
　　}
　　#include “Timer.h”
　　#include “IO.h”
　　class Encoder ： public Timer // 编码器对象从Timer继承
　　{
　　// Construction
　　public：
　　Encoder（TIM_TypeDef * pTIMx）;
　　// Properties
　　public：
　　s32 m_nCount; // 有符号32位计数值
　　volatile u8 m_bInterrupt; // 读取或设置数据过程被中断
　　protected：
　　private：
　　// Methods
　　public：
　　s32 getData（）; // 取计数
　　void setData（s32 nData）; // 设置计数值
　　// Overwrite
　　public：
　　virtual void onTimer（void）; // 中断
　　};
　　#endif
　　Encode.cpp
　　/**
　　******************************************************************************
　　* @file Encode.cpp
　　* @author Mr. Hu
　　* @version V1.0.0 STM32F103VET6
　　* @date 05/22/2019
　　* @brief 编码输入
　　* @IO
　　* 定时器 编码器A 编码器B
　　* TIM1 PE9 PE11
　　* TIM3 PB4 PB5
　　* TIM4 PB6 PB7
　　* TIM5 PA0 PA1
　　* TIM8 PC6 PC7
　　******************************************************************************
　　* @remarks
　　* 通过定时器连接编码器，可选TIM1、TIM2-5、TIM8共5个。在中断函数onTimer中把无符
　　* 号16位数扩展到有符号32位数，适用范围广。最大计数频率140KHz，对刻度360的编码器，可
　　* 记录转速达23400转/分。
　　*
　　* 特别注意：这个文件的编译优化级别要设置成0，不优化，因为优化程序会把setData和
　　* getData中的重要代码删除。设置方法是右键点击左边的文件名Encoder.cpp|Options for
　　* file ‘Encoder.cpp“。..|C/C++|Optimization|Level0’
　　*
　　* 参考资料
　　* https://blog.csdn.net/wang328452854/article/details/50579832 贴子中的TIM_ICPolarity_BothEdge未定义
　　* https://www.cnblogs.com/ChYQ/p/6247567.html
　　* 按以下参数，用两个PWM做输入，24kHz以下比较保险，计数正常 72M/3000
　　* http://bbs.21ic.com/icview-335440-1-1.html 和这个有出入
　　*/
　　/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
　　extern ”C“ { // 兼容C，按C语言编译，Keil5中的包含文件已经加入了C++兼容，不用再加这一段
　　#pragma diag_remark 368 // 消除 warning： #368-D： class ”《unnamed》“ defines no constructor to initialize the following：
　　#include ”stm32f10x_tim.h“
　　#pragma diag_default 368 // 恢复368号警告
　　}
　　#include ”Encoder.h“
　　// 取32位数的16位
　　#define GET16（num， i） （（（s16*）&num）［i］）
　　/**
　　* @date 05/22/2019
　　* @brief 编码器类，占用端口见前面的IO表
　　* @param pTIMx，定时器，可选TIM1、TIM2-5、TIM8共5个
　　* @retval None
　　*/
　　Encoder：：Encoder（TIM_TypeDef * pTIMx）
　　： Timer（pTIMx）
　　， m_nCount（0）
　　， m_bInterrupt（0）
　　{
　　RCC_APB2PeriphClockCmd（RCC_APB2Periph_AFIO， ENABLE）; // 使能复用输出，不映射端口时可以不用这一句
　　switch（ （u32）pTIMx ）
　　{
　　case （u32）TIM1：
　　GPIO_PinRemapConfig（GPIO_FullRemap_TIM1， ENABLE）; // 把TIM1第1/2通道重映射到PC9/11。如果不映射，不要这一句
　　IO（GPIOE， GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_11， GPIO_Mode_IPU， 2）; // GPIOx， nPin， GPIO_Mode_IPU 上拉， 2 输入时无效
　　break;
　　case （u32）TIM3：
　　GPIO_PinRemapConfig（GPIO_PartialRemap_TIM3， ENABLE）; // 把TIM3第1/2通道重映射到P4/5，只用PC6-7。如果不映射，不要这一句
　　IO（GPIOB， GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5， GPIO_Mode_IPU， 2）; // GPIOx， nPin， GPIO_Mode_IPU 上拉， 2 输入时无效
　　break;
　　case （u32）TIM4：
　　IO（GPIOB， GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7， GPIO_Mode_IPU， 2）; // GPIOx， nPin， GPIO_Mode_IPU 上拉， 2 输入时无效
　　break;
　　case （u32）TIM5：
　　IO（GPIOA， GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1， GPIO_Mode_IPU， 2）; // GPIOx， nPin， GPIO_Mode_IPU 上拉， 2 输入时无效
　　break;
　　case （u32）TIM8：
　　IO（GPIOC， GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7， GPIO_Mode_IPU， 2）; // GPIOx， nPin， GPIO_Mode_IPU 上拉， 2 输入时无效
　　break;
　　default：
　　return; // ？？ 异常
　　}
　　TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 0xffff; // 设定计数器重装值，在中断函数中进位或借位
　　TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0; // 时钟预分频值，好象是对输入进行分频
　　TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; // 采样分频倍数1，未明该语句作用。
　　TIM_TimeBaseInit（m_pTIMx， &TIM_TimeBaseStructure）;
　　// 要放到后面两个TIM_ICInit的后面
　　TIM_EncoderInterfaceConfig（m_pTIMx， TIM_EncoderMode_TI12， TIM_ICPolarity_Falling， TIM_ICPolarity_Falling）;//下降计数，实测是4分频，即1个周期有4个计数
　　// 设置通道1，TIM_ICFilter=15时最高计数频率约140KHz，36000000/32/8 = 140625，详见操作手册：ETF［3:0］：外部触发滤波 （External trigger filter）
　　TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure;
　　TIM_ICStructInit（&TIM_ICInitStructure）; // 将结构体中的内容缺省输入
　　TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1; // 通道1
　　TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1; // 配置输入分频，不分频， （检测到几次算一次捕获）
　　TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 15; // 选择输入比较滤波器，实测这个参数最有用，TIM_ClockDivision和TIM_ICPrescaler不明显，还影响计数频率，高速时可以用排线
　　TIM_ICInit（m_pTIMx， &TIM_ICInitStructure）; // 将TIM_ICInitStructure中的指定参数初始化
　　// 设置通道2，这个很重要，网上的参考代码都没有这一段，虽然能用，但是通道2抗干扰能力差，造成误计数。
　　TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_2; // 通道2
　　TIM_ICInit（m_pTIMx， &TIM_ICInitStructure）; // 将TIM_ICInitStructure中的指定参数初始化
　　m_pTIMx-》CNT = 0; // 初始值
　　enableInterrupt（）; // 最后开中断
　　}
　　/**
　　* @date 05/22/2019
　　* @brief 获取编码器数据，把定时器无符号16位数转化为有符号32位数，其中m_bInterrupt是重点。
　　* @param None
　　* @retval 有符号32位编码器数据
　　*/
　　s32 Encoder：：getData（）
　　{
　　// 中断标志清零
　　m_bInterrupt = 0;
　　// 转换成32位数
　　s32 v = m_nCount | m_pTIMx-》CNT;
　　// 这两句是重点，表面上看m_bInterrupt在上面清零，这里也是零，没有意义，优化编译也会把这两行删除，
　　// 但是实际上，上面赋值的计算过程中，可能产生溢出中断，执行进位或借位操作，然后继续合并高低16位，
　　// 造成很大的误差（65535），测试时发现正确数据应该是0xffffffff，读出是0xffff0000，推理过程是：运
　　// 到上一步时，m_nCount和m_pTIMx-》CNT都是零，先m_pTIMx-》CNT读入寄存器，产生下溢出中断，进入中断
　　// 程序onTimer，m_pTIMx-》CNT减1，并从m_nCount借位，结果是：
　　// m_nCount = 0xffff0000，m_pTIMx-》CNT
　　// 回到这段程序再取m_nCount与前面程序获取的0合并得到错误结果0xffff0000，解决问题的方法是添加中断
　　// 标志m_bInterrupt，先清零，在中断程序onTimer中将m_bInterrupt置1，返回前如果m_bInterrupt是1，
　　// 再取一次，就能返回正确的值。遗憾的是编译优化时会删除这两行程序，只能把这个文件Encode.cpp的优化
　　// 级别设成0，不优化，以后如再发现类似的问题，把这些代码集中到一个文件，不影响其它代码的优化。
　　if（m_bInterrupt）
　　return getData（）;
　　return v;
　　}
　　void Encoder：：setData（s32 nData）
　　{
　　// 中断标志清零
　　m_bInterrupt = 0;
　　// 分别设置高16位和低16位
　　GET16（m_nCount， 1） = GET16（nData， 1）;
　　m_pTIMx-》CNT = nData;
　　// 这两句是重点，如果执行过程中被中断，再执行一次，参看setData（）中的说明
　　if（m_bInterrupt）
　　setData（nData）;
　　}
　　/**
　　* @date 05/22/2019
　　* @brief 计数中断，设置高16位值
　　* @param None
　　* @retval None
　　*/
　　void Encoder：：onTimer（void）
　　{
　　// 调用基类程序，清TIM中断位
　　Timer：：onTimer（）;
　　// 设置中断标志，非常重要，参看setData（）中的说明
　　m_bInterrupt = 1;
　　// 计数溢出中断，把16位无符号计数扩展到32位有符号计数
　　// 只修改m_nCount的高16位
　　if（TIM_CR1_DIR & m_pTIMx-》CR1）
　　GET16（m_nCount， 1）--; // 向下溢出，高16位减1
　　else
　　GET16（m_nCount， 1）++; // 向上溢出，高16位加1
　　}
　　Main.h
　　#ifndef __MAIN__
　　#define __MAIN__
　　extern ”C“ { // 兼容C，按C语言编译，Keil5中的包含文件已经加入了C++兼容，不用再加这一段
　　#pragma diag_remark 368 // 消除 warning： #368-D： class ”《unnamed》“ defines no constructor to initialize the following：
　　#include ”stm32f10x.h“
　　#pragma diag_default 368 // 恢复368号警告
　　}
　　s32 m_nCPUTemperate; // CPU温度 x 100
　　#endif
　　Main.cpp
　　/**
　　******************************************************************************
　　* @file Main.cpp
　　* @author Mr. Hu
　　* @version V1.0.0 STM32F103VET6
　　* @date 05/18/2019
　　* @brief 程序入口
　　* @io
　　* TIM1 Encode
　　* TIM2 PWM
　　* TIM3 Encode
　　* TIM4 Encode
　　* TIM5 Encode
　　* TIM7 通用定时器
　　* TIM8 Encode
　　* ADC1 ADC
　　* DAC1
　　* DAC2
　　*
　　* PA0 TIM5 Encode A
　　* PA1 TIM5 Encode B
　　* PA2 PWM
　　* PA3 PWM
　　* PA4 DAC1输出，ADC1 数据4
　　* PA5 DAC2输出，ADC1 数据5
　　* PA6 ADC1 数据6
　　* PA7 ADC1 数据7
　　* PA9 板载串口
　　* PA10 板载串口
　　* PA13 板载JLINK占用
　　* PA14 板载JLINK占用
　　* PA15 板载JLINK占用
　　*
　　* PB1 板载SW2
　　* PB3 板载JLINK占用
　　* PB4 板载JLINK占用，TIM3 Encode A
　　* PB5 TIM3 Encode B
　　* PB6 TIM4 Encode A
　　* PB7 TIM4 Encode B
　　* PB8 板载CAN
　　* PB9 板载CAN
　　* PB10 板载RS485
　　* PB11 板载RS485
　　* PB13 板载LED2
　　* PB14 板载LED3
　　* PB15 板载SW3
　　*
　　* PC0-3 ADC1 数据0-3
　　* PC4 板载RS485
　　* PC5 板载RS485
　　* PC6 TIM8 Encode A
　　* PC7 TIM8 Encode B
　　*
　　* PE9 TIM8 Encode A
　　* PE11 TIM8 Encode B
　　******************************************************************************
　　* @remarks
　　*
　　*/
　　extern ”C“ { // 兼容C，按C语言编译，Keil5中的包含文件已经加入了C++兼容，不用再加这一段
　　#pragma diag_remark 368 //消除 warning： #368-D： class ”《unnamed》“ defines no constructor to initialize the following：
　　#include ”stm32f10x_tim.h“
　　#include ”stm32f10x_dac.h“
　　#pragma diag_default 368 // 恢复368号警告
　　}
　　#include ”stm32f10x_adc.h“
　　#include ”IO.h“
　　#include ”Timer.h“
　　#include ”GeneralTimer.h“
　　#include ”BoardLED.h“
　　#include ”PWM.h“
　　#include ”MedianFilter.h“
　　#include ”AverageFilter.h“
　　#include ”ADDA.h“
　　#include ”Encoder.h“
　　#include ”Main.h“
　　/**
　　* @date 05/18/2019
　　* @brief 主入口，主循环
　　* 如果不正常运行，可能是栈设置不够 startup_stm32f10x_hd.s Stack_Size EQU 0x600
　　* @param None
　　* @retval None
　　*/
　　int main（void）
　　{
　　m_nCPUTemperate = 0;
　　SystemInit（）; // 配置系统时钟为72M
　　GeneralTimer tim（TIM7）; // 通用定时器，实际用TIM7，不占用IO，但软件仿真只有1-4，所以选2
　　ADDA adda; // 定时器下紧跟启动ADDA，因为转换需要时间
　　//adda.daDMA（tim）; // DMA方式，按数据生成正弦波，使用这个功能时，注释下面的三角波代码
　　

s16 dainc = 1;
　　u16 daval = 0;
　　BoardLED boardLED（ &tim ）; // 板载LED
　　// 板载按键，PB1 SW2， PB2 SW3，不同的板子不一样。
　　IO key（GPIOB， GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_15， GPIO_Mode_IPU， 2）; // GPIOx， nPin， GPIO_Mode_IPU 上拉， 2 输入时无效
　　// 使能按键滤波
　　//tim.inb［1］.level = 1; // SW2 PB1 上拉
　　tim.inb［1］.enable = 1; // SW2 PB1 使能
　　//tim.inb［15］.level = 1; // SW3 PB15 上拉
　　tim.inb［15］.enable = 1; // SW3 PB15
　　u32 loopCount = 0; // 主循环计数
　　// PWML模拟编码器输出到PA2、PA3
　　PWM pwm;
　　pwm.orthogonal（ 2 - 1， 128 - 1 ）; // 140kHz 移相正交波形
　　// 用杜邦线PA0-PA2、PA1-PA3，把信号传到TIM5编码器输入PA0、PA1
　　Encoder en（ TIM5 ）;
　　s32 nPrevious = en.getData（）;
　　for（int i = 0; i 《 3600; i++） // 延时大约1ms，等待AD转换后再往下接行，求平均时要以获得比较准确的初值
　　{
　　i++; // 加一句，不然优化编译时会被删掉
　　}
　　// 计算方法
　　// 数据手册 5.3.20 温度传感器特性
　　// float v2 = d * 5.f / 0xfff; // 把测量数d（0-ffff）转换成电压，单片机用了5V电源，所以用5.f，否则改用3.3f
　　// （1.43f - v2） / 0.0043 + 25; // 1.43f 25度时的电压值，v2 测量值，0.0043 每度电压变化
　　// 下面是简化后的公式，因为没有FPU，不能用浮点计算，结果单位为1/100度
　　#define CPUT （（s32）35756 - 1221 * adda.m_adData［8］ / 43） /* adda.m_adData［8］是内部CPU温度 */
　　MedianFilter mfTemperate（ CPUT， 2 ）;
　　AverageFilter afTemperate（ CPUT， 3 ）;
　　while（1）
　　{
　　tim.loop（）; // 必须放在主循环的第一行，按键滤波和上下沿微分。
　　// PWM
　　//pwm.setData（0， 300）; // PWM1 PC6 30%的占空比
　　//pwm.setData（1， 700）; // PWM2 PC7 70%的占空比
　　// LED
　　// 测试时间
　　// loopCount++;
　　// if（ ！tim.m_t［2］ ） // 定时器2
　　// {
　　// tim.m_t［2］ = 1000; // 延时1000ms
　　// boardLED.m_nNum = 100 * 1000 / loopCount; // 计算循环周期，1000*1000对应周期单位是1us，100*1000是10us，以此类推。
　　// if（ boardLED.m_nNum 》 0xf ）
　　// boardLED.m_nNum = 0xf; // 大于15时，显示15
　　// loopCount = 0;
　　// }
　　// boardLED.showNumber（）; // 显示四位二进制boardLED.m_nNum，用了m_t［0］
　　// CPU温度 https://blog.csdn.net/qq_27970103/article/details/81325418
　　if（！tim.m_t［3］）
　　{
　　s32 mf = mfTemperate.filter（ CPUT ）; // 中值滤波
　　m_nCPUTemperate = afTemperate.filter（ mf ）; // 平均滤波
　　tim.m_t［3］ = 100; // 100ms 计算一次
　　}
　　// 开关LED
　　if（ tim.inb［1］.down | tim.inb［15］.down ） // 两个板载开关的下降沿
　　{
　　boardLED.showLED（GPIO_Pin_14， 1）; // 点亮LED3
　　}
　　else if（ tim.inb［1］.up | tim.inb［15］.up ） // 两个板载开关的上升沿
　　{
　　boardLED.showLED（GPIO_Pin_14， 0）; // 熄灭LED3
　　}
　　// DA-AD 测试，先设置数据，用DA转换成电压，再用AD转换成数字，用示波器观察，延后1ms
　　// 产生三角波
　　// SETDAC2（ daval ）;
　　// daval += dainc;
　　// if（daval 》 4095） // daval是无符号数，减过0以后是很大的数，所以只用一个判断
　　// {
　　// dainc = -dainc; // 改变方向
　　// daval += dainc; // 调到范围内
　　// }
　　// u16 test1 = adda.m_adData［5］; // adda.m_adData［5］是PA5电压的转换结果，而PA5的电压是数字adda.m_daData.da2的转换结果，用了同一个IO脚，不用接线测试
　　// SETDAC1（test1）; // 再把结果送到DAC通道1（adda.m_daData.da1 = test1）PA4，再用示波器观查，延后1ms，DA触发是1ms
　　// 这段程序测试两次数据之间的差值，如果太大说明计数有问题，用此方法发现了溢出中断会影响正常读数
　　s32 nCount = en.getData（）;
　　if（ （nCount - nPrevious） 《 -0x200 ）
　　{
　　boardLED.m_nNum |= 0x4;
　　}
　　else if（ （nCount - nPrevious） 》 0x200 ）
　　{
　　boardLED.m_nNum |= 0x8;
　　}
　　nPrevious = nCount;
　　// 判断计数是否超出，如果超出，限定在指定范围内。
　　nCount 》》= 5;
　　if（ nCount 《 0 ）
　　{
　　boardLED.m_nNum |= 0x1;
　　nCount = 0;
　　}
　　else if（ nCount 》 4095 ）
　　{
　　boardLED.m_nNum |= 0x2;
　　nCount = 4095;
　　}
　　boardLED.showNumber（）; // 显示四位二进制boardLED.m_nNum，用了m_t［0］
　　// PWML模拟编码器输出到PA2、PA3
　　// 用杜邦线PA0-PA2、PA1-PA3，把信号传到编码器输入
　　// 把编码器数据转换成电压，输出到PA5。
　　SETDAC2（ nCount ）;
　　// 把PA5电压转换成数字，再转换成电压，输出到PA4
　　SETDAC1（ adda.m_adData［5］ ）;
　　// 溢出时反向计数，产生三角波
　　if（ nCount 》= 4095 ）
　　pwm.orthogonal2（ 2 - 1， 128 - 1 ）; // 到最大值后开始减计数
　　else if（ nCount 《= 0 ）
　　pwm.orthogonal（ 2 - 1， 128 - 1 ）; // 到最小值后开始加计数
　　}
　　}
　　注释了一些程序，新加了一段程序，把LED指示灯改成了错误显示，四短表示正常，其它表示错误。
　　// PWML模拟编码器输出到PA2、PA3 PWM pwm; pwm.orthogonal（ 2 - 1， 128 - 1 ）; // 140kHz 移相正交波形
　　以上代码，初始化两路PWM，设为正交模式，模拟编码器。
　　// PWML模拟编码器输出到PA2、PA3
　　PWM pwm;
　　pwm.orthogonal（ 2 - 1， 128 - 1 ）; // 140kHz 移相正交波形
　　以上代码启动TIM5编码器模式，用杜邦线连接PA0-PA2、PA1-PA3
　　s32 nCount = en.getData（）;
　　if（ （nCount - nPrevious） 《 -0x200 ）
　　{
　　boardLED.m_nNum |= 0x4;
　　}
　　else if（ （nCount - nPrevious） 》 0x200 ）
　　{
　　boardLED.m_nNum |= 0x8;
　　}
　　nPrevious = nCount;
　　这段程序测试两次数据之间的差值，如果太大说明计数有问题，就是用此方法发现了溢出中断会影响正常读数，LED指示灯显示错误，前两次长明。
　　// 把编码器数据转换成电压，输出到PA5。
　　SETDAC2（ nCount ）;
　　// 把PA5电压转换成数字，再转换成电压，输出到PA4
　　SETDAC1（ adda.m_adData［5］ ）;
　　PWM 》 Encode 》 DAC2 》 ADC1［5］ 》 DAC1，调用了大部分功能，便于示波器测试。波形不太规整，说明干扰比较严重，使用时要注意。
　　
　　全部源程序上传到CSDN资源中，最终代码和端口分配与之前的博文有些区别，不影响总体结构，没有改过来，请谅解。开发环境Keil4.72，CPU型号STM32F103VET6，不同的开发板引脚可能不一样，请注意。
　　写到这里，STM32实战系列告一段落，所有以上程序都经过反复测试，通过示波器、万用表和在线模拟等方式验证，工作正常。之所以叫实战这个名称，意思是可用到工业级控制的实用程序，不是简单的试验。程序中的各项配置说明不是很详细，着重写知识点，代码中的参考网页中有详细描述。把这些程序贴出来，分享给大家，同时也是自己的一个工作总结。以后有时间再加上PID调节、通讯、显示、多任务，就是一套完整的控制程序了。