[经验]

基于GD32F310开发板的定时器产生PWM实现呼吸灯

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2022-9-30 11:01:39

4600 定时器 PWM控制 LED指示灯

定时器和PWM介绍

高级定时器：（TIMER0）

高级定时器（TIMER0）是四通道定时器，支持输入捕获和输出比较。可以产生 PWM 信号控制电机和电源管理。高级定时器含有一个 16 位无符号计数器。高级定时器是可编程的，可以被用来计数，其外部事件可以驱动其他定时器高级定时器包含了一个死区时间插入模块，非常适合电机控制。定时器和定时器之间是相互独立，但是他们可以被同步在一起形成一个更大的定时器，这些定时器的计数器一致地增加。

总通道数： 4；
计数器宽度： 16位；
时钟源可选：内部时钟，内部触发，外部输入，外部触发；
多种计数模式：向上计数，向下计数和中央计数；
正交编码器接口：被用来追踪运动和分辨旋转方向和位置；
霍尔传感器接口：用来做三相电机控制；
可编程的预分频器： 16位，运行时可以被改变；
每个通道可配置：输入捕获模式，输出比较模式，可编程的PWM模式，单脉冲模式；
可编程的死区时间；
自动重装载功能；
可编程的计数器重复功能；
中止输入功能；
中断输出和DMA请求：更新事件，触发事件，比较/捕获事件和中止事件；
多个定时器的菊链使得一个定时器可以同时启动多个定时器；
定时器的同步允许被选择的定时器在同一个时钟周期开始计数；
定时器主/从模式控制器

PWM，英文名Pulse Width Modulation。

PWM信号是一种脉宽调制信号，广泛用于LED和电机控制等场合。

PWM信号其实类似于方波，只有0和1两种状态。PWM信号可以调节占空比。

不同占空比可以使LED产生不同的亮度。占空比就是指在一个周期内，信号处于高电平的时间占据整个信号周期的百分比；PWM波可以由GPIO口产生，通过GPIO口输出高电平，延时，输出低电平，延时来产生PWM波。还可以使用定时器，利用比较寄存器形成PWM。

我这次就使用定时器来实现呼吸灯。

在实现呼吸灯之前，我们首先了解一下板子的原理图和芯片的datasheet，在原理图中，可以看出led连接着PA8,而在datasheet中可以看到PA8可以(Altermate)复用为定时器0的通道0，也就是TIMER0_CH0；有这个基础后，我们就可以很愉快地写代码啦

代码部分

/ 配置 PA8(TIMER_CH0) 为定时器通道0的复用 /
`
void gpio_config(void)
{

rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOA);

/*Configure PA8(TIMER0_CH0) as alternate function*/
gpio_mode_set(GPIOA, GPIO_MODE_AF, GPIO_PUPD_NONE, GPIO_PIN_8);
gpio_output_options_set(GPIOA, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ,GPIO_PIN_8);
gpio_af_set(GPIOA, GPIO_AF_2, GPIO_PIN_8);

}/ *配置定时器* /void timer_config(void)
{

/* TIMER0 configuration: generate PWM signals with different duty cycles:
   TIMER0CLK = SystemCoreClock / 72 = 1MHz */
timer_oc_parameter_struct timer_ocintpara;
timer_parameter_struct timer_initpara;

rcu_periph_clock_enable(RCU_TIMER0);
timer_deinit(TIMER0);

/* TIMER0 configuration */
timer_initpara.prescaler         = 71;
timer_initpara.alignedmode       = TIMER_COUNTER_EDGE;
timer_initpara.counterdirection  = TIMER_COUNTER_UP;
timer_initpara.period            = 500;
timer_initpara.clockdivision     = TIMER_CKDIV_DIV1;
timer_initpara.repetitioncounter = 0;
timer_init(TIMER0,&timer_initpara);

 /* CH0 configuration in PWM mode */
timer_ocintpara.outputstate  = TIMER_CCX_ENABLE;
timer_ocintpara.outputnstate = TIMER_CCXN_DISABLE;
timer_ocintpara.ocpolarity   = TIMER_OC_POLARITY_HIGH;
timer_ocintpara.ocnpolarity  = TIMER_OCN_POLARITY_HIGH;
timer_ocintpara.ocidlestate  = TIMER_OC_IDLE_STATE_LOW;
timer_ocintpara.ocnidlestate = TIMER_OCN_IDLE_STATE_LOW;
timer_channel_output_config(TIMER0,TIMER_CH_0,&timer_ocintpara);

timer_channel_output_pulse_value_config(TIMER0,TIMER_CH_0,250);
timer_channel_output_mode_config(TIMER0,TIMER_CH_0,TIMER_OC_MODE_PWM0);
timer_channel_output_shadow_config(TIMER0,TIMER_CH_0,TIMER_OC_SHADOW_DISABLE);

timer_primary_output_config(TIMER0,ENABLE);
/* auto-reload preload enable */
timer_auto_reload_shadow_enable(TIMER0);
timer_enable(TIMER0);

主函数：
`int main(void)
{

int a;
 int16_t i = 0;
FlagStatus breathe_flag = SET;

systick_config();

HW_UsartInit();

    /* configure the GPIO ports */
gpio_config();
 timer_config();


while(1){

                /* delay a time in milliseconds */
    delay_1ms(40);
    if (SET == breathe_flag){
         i = i + 10;
    }else{
        i = i - 10;
    }
    if(500 < i){
        breathe_flag = RESET;
    }
    if(0 >= i){
        breathe_flag = SET;
    }
    /* configure TIMER channel output pulse value */
    timer_channel_output_pulse_value_config(TIMER0,TIMER_CH_0,i);
}