STM32筆記記錄3

時(shí)間：2018-10-30 08:20:01

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[導(dǎo)讀]高級(jí)控制定時(shí)器(TIM1 和TIM8)　　TIM1和TIM8定時(shí)器的功能包括：● 16位向上、向下、向上/ 下自動(dòng)裝載計(jì)數(shù)器● 16位可編程( 可以實(shí)時(shí)修改)預(yù)分頻器，計(jì)數(shù)器時(shí)鐘頻率的分頻系數(shù)為1～65535 之間的任意數(shù)值● 多達(dá)4個(gè)獨(dú)立

高級(jí)控制定時(shí)器(TIM1 和TIM8)

　　TIM1和TIM8定時(shí)器的功能包括：
● 16位向上、向下、向上/ 下自動(dòng)裝載計(jì)數(shù)器
● 16位可編程( 可以實(shí)時(shí)修改)預(yù)分頻器，計(jì)數(shù)器時(shí)鐘頻率的分頻系數(shù)為1～65535 之間的任意數(shù)值
● 多達(dá)4個(gè)獨(dú)立通道：
─ 輸入捕獲
─ 輸出比較
─ PWM生成(邊緣或中間對(duì)齊模式)
─ 單脈沖模式輸出
● 死區(qū)時(shí)間可編程的互補(bǔ)輸出
●使用外部信號(hào)控制定時(shí)器和定時(shí)器互聯(lián)的同步電路
● 允許在指定數(shù)目的計(jì)數(shù)器周期之后更新定時(shí)器寄存器的重復(fù)計(jì)數(shù)器
● 剎車輸入信號(hào)可以將定時(shí)器輸出信號(hào)置于復(fù)位狀態(tài)或者一個(gè)已知狀態(tài)
● 如下事件發(fā)生時(shí)產(chǎn)生中斷/DMA ：
─ 更新：計(jì)數(shù)器向上溢出/ 向下溢出，計(jì)數(shù)器初始化(通過軟件或者內(nèi)部/ 外部觸發(fā))
─ 觸發(fā)事件(計(jì)數(shù)器啟動(dòng)、停止、初始化或者由內(nèi)部/ 外部觸發(fā)計(jì)數(shù))
─ 輸入捕獲
─ 輸出比較
─ 剎車信號(hào)輸入
● 支持針對(duì)定位的增量(正交)編碼器和霍爾傳感器電路
● 觸發(fā)輸入作為外部時(shí)鐘或者按周期的電流管理

通用定時(shí)器(TIMx)

通用TIMx (TIM2、TIM3、TIM4和TIM5)定時(shí)器功能包括：
● 16位向上、向下、向上/ 向下自動(dòng)裝載計(jì)數(shù)器
● 16位可編程( 可以實(shí)時(shí)修改)預(yù)分頻器，計(jì)數(shù)器時(shí)鐘頻率的分頻系數(shù)為1～65536 之間的任意數(shù)值
● 4個(gè)獨(dú)立通道：
─ 輸入捕獲
─ 輸出比較
─ PWM生成(邊緣或中間對(duì)齊模式)
─ 單脈沖模式輸出
● 使用外部信號(hào)控制定時(shí)器和定時(shí)器互連的同步電路
● 如下事件發(fā)生時(shí)產(chǎn)生中斷/DMA ：
─ 更新：計(jì)數(shù)器向上溢出/ 向下溢出，計(jì)數(shù)器初始化(通過軟件或者內(nèi)部/ 外部觸發(fā))
─ 觸發(fā)事件(計(jì)數(shù)器啟動(dòng)、停止、初始化或者由內(nèi)部/ 外部觸發(fā)計(jì)數(shù))
─ 輸入捕獲
─ 輸出比較
● 支持針對(duì)定位的增量(正交)編碼器和霍爾傳感器電路
● 觸發(fā)輸入作為外部時(shí)鐘或者按周期的電流管理

基本定時(shí)器(TIM6 和TIM7)

TIM6和TIM7定時(shí)器的主要功能包括：
● 16位自動(dòng)重裝載累加計(jì)數(shù)器
● 16位可編程( 可實(shí)時(shí)修改)預(yù)分頻器，用于對(duì)輸入的時(shí)鐘按系數(shù)為1～65536 之間的任意數(shù)值
分頻
● 觸發(fā)DAC的同步電路
● 在更新事件(計(jì)數(shù)器溢出)時(shí)產(chǎn)生中斷/DMA 請(qǐng)求

STM32的通用定時(shí)器是一個(gè)通過可編程預(yù)分頻器（PSC）驅(qū)動(dòng)的16 位自動(dòng)裝載計(jì)數(shù)器（CNT）構(gòu)成。STM32的通用定時(shí)器可以被用于：測(cè)量輸入信號(hào)的脈沖長(zhǎng)度(輸入捕獲)或者產(chǎn)生輸出波形(輸出比較和PWM)等。使用定時(shí)器預(yù)分頻器和RCC時(shí)鐘控制器預(yù)分頻器，脈沖長(zhǎng)度和波形周期可以在幾個(gè)微秒到幾個(gè)毫秒間調(diào)整。STM32的每個(gè)通用定時(shí)器都是完全獨(dú)立的，沒有互相共享的任何資源。

注意單元模塊時(shí)鐘總線

脈沖寬度調(diào)制(PWM)，是英文“Pulse Width Modulation”的縮寫，簡(jiǎn)稱脈寬調(diào)制，是利用微處理器的數(shù)字輸出來對(duì)模擬電路進(jìn)行控制的一種非常有效的技術(shù)。簡(jiǎn)單一點(diǎn)，就是對(duì)脈沖寬度的控制。STM32的定時(shí)器除了TIM6和7。其他的定時(shí)器都可以用來產(chǎn)生PWM輸出。其中高級(jí)定時(shí)器TIM1和TIM8可以同時(shí)產(chǎn)生多達(dá)7路的PWM輸出。而通用定時(shí)器也能同時(shí)產(chǎn)生多達(dá)4路的PWM輸出，這樣，STM32最多可以同時(shí)產(chǎn)生30路PWM輸出！

要使STM32的通用定時(shí)器TIMx產(chǎn)生PWM輸出，除了定時(shí)器介紹的寄存器外，我們還會(huì)用到3 個(gè)寄存器，來控制PWM 的。這三個(gè)寄存器分別是：捕獲/比較模式寄存器（TIMx_CCMR1/2）、捕獲/比較使能寄存器（TIMx_CCER）、捕獲/比較寄存器（TIMx_CCR1~4）。

TIM3_CH2默認(rèn)是接在PA7面的，而我們的DS0接在PB5上面，如果普通MCU，可能就只能用飛線把PA7飛到PB5上來實(shí)現(xiàn)了，不過，我們用的是STM32，它比較高級(jí)，可以通過重映射功能，把TIM3_CH2映射到PB5上。 STM32的重映射控制是由復(fù)用重映射和調(diào)試IO 配置寄存器（AFIO_MAPR）控制的。

1）開啟TIM3時(shí)鐘以及復(fù)用功能時(shí)鐘，配置PB5為復(fù)用輸出。

要使用TIM3，我們必須先開啟TIM3的時(shí)鐘，還要配置PB5為復(fù)用輸出，這是因?yàn)門IM3_CH2通道將重映射到PB5上，此時(shí)，PB5屬于復(fù)用功能輸出。

庫(kù)函數(shù)使能TIM3時(shí)鐘的方法是：
　　　　　　RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); //使能定時(shí)器3時(shí)鐘

庫(kù)函數(shù)設(shè)置AFIO時(shí)鐘的方法是：
　　　　　　RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE); //復(fù)用時(shí)鐘使能

設(shè)置PB5為復(fù)用功能輸出的方法：GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //復(fù)用推挽輸出

2）設(shè)置TIM3_CH2重映射到PB5上。

因?yàn)門IM3_CH2默認(rèn)是接在PA7上的，所以我們需要設(shè)置TIM3_REMAP為部分重映射（通過AFIO_MAPR配置），讓TIM3_CH2重映射到PB5上面。在庫(kù)函數(shù)函數(shù)里面設(shè)置重映射的函數(shù)是：
　　　　　　void GPIO_PinRemapConfig(uint32_t GPIO_Remap, FunctionalState NewState)；

　　STM32重映射只能重映射到特定的端口。第一個(gè)入口參數(shù)可以理解為設(shè)置重映射的類型，比如TIM3部分重映射入口參數(shù)為 GPIO_PartialRemap_TIM3，這點(diǎn)可以顧名思義了。所以TIM3部分重映射的庫(kù)函數(shù)實(shí)現(xiàn)方法是： GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap_TIM3, ENABLE);

3）初始化TIM3,設(shè)置TIM3的ARR和PSC。

　　在開啟了TIM3的時(shí)鐘之后，我們要設(shè)置ARR和PSC兩個(gè)寄存器的值來控制輸出PWM的周期。當(dāng)PWM周期太慢（低于50Hz）的時(shí)候，我們就會(huì)明顯感覺到閃爍了。因此，PWM周期在這里不宜設(shè)置的太小。這在庫(kù)函數(shù)是通過TIM_TimeBaseInit函數(shù)實(shí)現(xiàn)的，在上一節(jié)定時(shí)器中斷章節(jié)我們已經(jīng)有講解，這里就不詳細(xì)講解，調(diào)用的格式為：
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //設(shè)置自動(dòng)重裝載值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //設(shè)置預(yù)分頻值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //設(shè)置時(shí)鐘分割:TDTS = Tck_tim
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //向上計(jì)數(shù)模式
TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure); //根據(jù)指定的參數(shù)初始化TIMx的

4）設(shè)置TIM3_CH2的PWM模式，使能TIM3的CH2輸出。

　　接下來，我們要設(shè)置TIM3_CH2為PWM模式（默認(rèn)是凍結(jié)的），因?yàn)槲覀兊腄S0是低電平亮，而我們希望當(dāng)CCR2的值小的時(shí)候，DS0就暗，CCR2值大的時(shí)候，DS0就亮，所以我們要通過配置TIM3_CCMR1的相關(guān)位來控制TIM3_CH2的模式。在庫(kù)函數(shù)中，PWM通道設(shè)置是通過函數(shù)TIM_OC1Init()~TIM_OC4Init()來設(shè)置的，不同的通道的設(shè)置函數(shù)不一樣，這里我們使用的是通道2，所以使用的函數(shù)是TIM_OC2Init()。
　　　　void TIM_OC2Init(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_OCInitTypeDef* TIM_OCInitStruct)；

5）使能TIM3。

在完成以上設(shè)置了之后，我們需要使能TIM3。使能TIM3的方法前面已經(jīng)講解過：　TIM_Cmd(TIM3, ENABLE); //使能TIM3
6）修改TIM3_CCR2來控制占空比。
　　最后，在經(jīng)過以上設(shè)置之后，PWM其實(shí)已經(jīng)開始輸出了，只是其占空比和頻率都是固定的，而我們通過修改TIM3_CCR2則可以控制CH2的輸出占空比。繼而控制DS0的亮度。在庫(kù)函數(shù)中，修改TIM3_CCR2占空比的函數(shù)是：
　　　　　　void TIM_SetCompare2(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t Compare2)；理所當(dāng)然，對(duì)于其他通道，分別有一個(gè)函數(shù)名字，函數(shù)格式為TIM_SetComparex(x=1,2,3,4)。
　　　　　　通過以上6個(gè)步驟，我們就可以控制TIM3的CH2輸出PWM波了。