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1. 通用TIMx简介
通用定时器(TIM2、TIM3、TIM4和TIM5)是一个通过可编程预分频器驱动的16位自动装载计数器构成。 1.1 TIMx主要功能 通用TIMx定时器功能包括: ● 16位向上、向下、向上/向下自动装载计数器 ● 16位可编程(可以实时修改)预分频器,计数器时钟频率的分频系数为1~65536之间的任意数值 ● 4个独立通道: ─ 输入捕获 ─ 输出比较 ─ PWM生成(边缘或中间对齐模式) ─ 单脉冲模式输出 ● 使用外部信号控制定时器和定时器互连的同步电路 ● 如下事件发生时产生中断/DMA: ─ 更新:计数器向上溢出/向下溢出,计数器初始化(通过软件或者内部/外部触发) ─ 触发事件(计数器启动、停止、初始化或者由内部/外部触发计数) ─ 输入捕获 ─ 输出比较 ● 支持针对定位的增量(正交)编码器和霍尔传感器电路 ● 触发输入作为外部时钟或者按周期的电流管理 1.2 时基单元 ● 计数器寄存器 (TIMx_CNT) ● 预分频器寄存器 (TIMx_PSC) ● 自动装载寄存器 (TIMx_ARR) 计数器由预分频器的时钟输出CK_CNT驱动,仅当设置了计数器TIMx_CR1寄存器中的计数器使能位(CEN)时,CK_CNT才有效。 预分频器可以将计数器的时钟频率按1到65536之间的任意值分频,它是基于一个(在TIMx_PSC寄存器中的)16位寄存器控制的16位计数器,将定时器时钟CK_PSC分频为CK_CNT。 自动装载寄存器是预先装载的,写或读自动重装载寄存器将访问预装载寄存器,当计数器达到溢出条件(向下计数时的下溢条件)并当TIMx_CR1寄存器中的UDIS位等于’0’时,产生更新事件。 2定时器中断的用法 配置定时中断 Tout:定时器溢出时间,Tclk:定时器时钟频率 通用定时器TIMx挂载在总线APB1下,总线APB1时钟总线AHB时钟分频的得到,一般情况AHB会设置为最高72MHZ,APB1时钟则由AHB时钟2分频,为最高36MHZ,由于APB1预分频系数不为1,通用定时器TIMx时钟为APB1时钟的2倍,72MHZ。 假如,配置500ms的定时器中断;设置好TIMx_PSC和TIMx_ARR的值,不要超过 65535就行。 配置定时中断的步骤 1、能定时器时钟 RCC_APB1PeriphClockCmd(); 2、初始化定时器,配置ARR,PSC TIM_TimeBaseInit(); 3、开启定时器中断,配置NVIC void TIM_ITConfig(); NVIC_Init(); 4、使能定时器 TIM_Cmd(); 5、编写中断服务函数 TIMx_IRQHandler(); 例程 #include “timer.h” //通用定时器3中断初始化 //这里时钟选择为APB1的2倍,而APB1为36M //arr:自动重装值。 //psc:时钟预分频数 //这里使用的是定时器3! void TIM3_Int_Init(u16 arr,u16 psc) { TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure; NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); //时钟使能 //定时器TIM3初始化 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 TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值 TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //TIM向上计数模式 TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure); //根据指定的参数初始化TIMx的时间基数单位 TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_Update,ENABLE ); //使能指定的TIM3中断,允许更新中断 //中断优先级NVIC设置 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn; //TIM3中断 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; //先占优先级0级 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3; //从优先级3级 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道被使能 NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //初始化NVIC寄存器 TIM_Cmd(TIM3, ENABLE); //使能TIMx } //定时器3中断服务程序 void TIM3_IRQHandler(void) //TIM3中断 { if (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_Update) != RESET) //检查TIM3更新中断发生与否 { TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_Update ); //清除TIMx更新中断标志 LED1=!LED1; } } 3 配置PWM输出 捕获/比较模式寄存器1(TIMx_CCMR1) 位6:4 OC1M[2:0] 110:PWM模式1- 在向上计数时,一旦TIMx_CNT《TIMx_CCR1时通道1为有效电平,否则为无效电平;在向下计数时,一旦TIMx_CNT》TIMx_CCR1时通道1为无效电平(OC1REF=0),否则为有效电平(OC1REF=1)。 111:PWM模式2- 在向上计数时,一旦TIMx_CNT《TIMx_CCR1时通道1为无效电平,否则为有效电平;在向下计数时,一旦TIMx_CNT》TIMx_CCR1时通道1为有效电平,否则为无效电平。 综上,PWM模式1,向上计数时,TIMx_CNT《TIMx_CCR1输出高电平,否则为低电平 即TIMx_CCR1越大输出PWM占空比越大。 占空比为 向下计数时, 占空比同上 PWM模式2,向上计数时,TIMx_CNT《TIMx_CCR1输出低电平,否则为高电平 即TIMx_CCR1越大输出PWM占空比越小。 占空比为 向下计数时, 占空比同上 配置PWM的基本步骤,采用原子开发板,呼吸灯LED1需要将TIM3通道2部分重映射到PB5 1、使能定时器3和相关IO口时钟。 使能定时器3时钟:RCC_APB1PeriphClockCmd(); 使能GPIOB时钟:RCC_APB2PeriphClockCmd(); 2、初始化IO口为复用功能输出。函数:GPIO_Init(); GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; 3、这里我们是要把PB5用作定时器的PWM输出引脚,所以要重映射配置, 所以需要开启AFIO时钟。同时设置重映射。 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE); GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap_TIM3, ENABLE); 4、初始化定时器:ARR,PSC等:TIM_TimeBaseInit(); 5、初始化输出比较参数:TIM_OC2Init(); 6、使能预装载寄存器: TIM_OC2PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable); 6、使能定时器。TIM_Cmd(); 7、不断改变比较值CCRx,达到不同的占空比效果:TIM_SetCompare2(); 例程 //TIM3 PWM部分初始化 //PWM输出初始化 //arr:自动重装值 //psc:时钟预分频数 void TIM3_PWM_Init(u16 arr,u16 psc) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure; TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure; RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); //使能定时器3时钟 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE); //使能GPIO外设和AFIO复用功能模块时钟 GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap_TIM3, ENABLE); //Timer3部分重映射 TIM3_CH2-》PB5 //设置该引脚为复用输出功能,输出TIM3 CH2的PWM脉冲波形 GPIOB.5 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; //TIM_CH2 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIO //初始化TIM3 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 TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值 TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //TIM向上计数模式 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 //初始化TIM3 Channel2 PWM模式 TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2; //选择定时器模式:TIM脉冲宽度调制模式2 TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比较输出使能 TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //输出极性:TIM输出比较极性高 TIM_OC2Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure); //根据T指定的参数初始化外设TIM3 OC2 TIM_OC2PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable); //使能TIM3在CCR2上的预装载寄存器 TIM_Cmd(TIM3, ENABLE); //使能TIM3 } 3.1 改变占空比 然后调用下列代码来改变CRR的值 TIM_SetComparex(); 3.2 改变输出频率 4 输入捕获 |
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