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高级定时器的框图和通用定时器框图很类似#xff0c;只是添加了其它的一些功能#xff0c;如#xff1a;重复计数器、带死区控制的互补输出通道、断路输入等。
高级定时器的时钟来自APB2, 而PCLK2 168Mhz, 我们设置PPRE2不分频, 因此高级定时器时钟 …一、高级定时器简介
高级定时器的框图和通用定时器框图很类似只是添加了其它的一些功能如重复计数器、带死区控制的互补输出通道、断路输入等。
高级定时器的时钟来自APB2, 而PCLK2 168Mhz, 我们设置PPRE2不分频, 因此高级定时器时钟 168Mhz。 1、重复计数器
在学习基本定时器和通用定时器的时候我们知道定时器发生上溢或者下溢时会直接生成更新事件。有重复计数器的定时器并不完全是这样的定时器每次发生上溢或下溢时重复计数器的值会减一当重复计数器的值为 0 时再发生一次上溢或者下溢才会生成定时器更新事件。 2、输出比较
第②部分的 TIMx_CH1N、TIMx_CH2N 和 TIMx_CH3N 分别是定时器通道 1、通道 2 和通道 3的互补输出通道通道4 是没有互补输出通道的。DTG 是死区发生器死区时间由DTG[7:0]位来配置。如果不使用互补通道和死区时间控制那么高级定时器 TIM1 和 TIM8 和通用定时器的输出比较部分使用方法基本一样只是要注意 MOE 位得置1 定时器才能输出。 3、断路功能
断路功能也称刹车功能一般用于电机控制的刹车。F4 系列有一个断路通道断路源可以是刹车输入引脚TIMx_BKIN也可以是一个时钟失败事件。时钟失败事件由复位时钟控制器中的时钟安全系统产生。系统复位后断路功能默认被禁止MOE 位为低。
使能断路功能的方法将TIMx_BDTR 的位 BKE 置1。断路输入引脚 TIMx_BKIN 的输入有效电平可通过TIMx_BDTR 寄存器的位BKP 设置。
使能刹车功能后由 TIMx_BDTR 的MOE、OSSI、OSSR 位TIMx_CR2 的OISx、OISxN位TIMx_CCER 的CCxE、CCxNE 位控制OCx 和OCxN 输出状态。无论何时OCx 和OCxN输出都不能同时处在有效电平。
当发生断路输入后会怎么样
1MOE 位被异步地清零OCx 和OCxN 为无效、空闲或复位状态(由OSSI 位选择)。
2OCx 和 OCxN 的状态由相关控制位状态决定当使用互补输出时根据情况自动控制输出电平参考《STM32F4xx 参考手册_V4中文版.pdf》手册第382 页的表73 具有断路功能的互补通道Ocx 和 OcxN 的控制位。
3BIF 位置1如果使能了 BIE 位还会产生刹车中断如果使能了TDE 位会产生DMA请求。
4如果AOE 位置 1在下一个更新事件 UEV 时MOE 位被自动置1。
高级定时器框图部分就简单介绍到这里下面通过实际的实验来学习高级定时器。 二、实验内容及其注意事项 1、实验内容 本次实验将PC6复用为TIM8_CH1映射到同一个Tl1使用两个CCRx捕获比较器将Tl1FP1配置为上升沿触发捕获并且使能中断将Tl1FP2配置为下降沿触发捕获。另外将Tl1配置为上升沿触发的从模式的复位模式。测量的PWM波形由通用定时器TIM14_CH1产生可通过TIM14的CCR1的值设置占空比。 2、注意事项
1问题上升沿是先触发清零动作还是CCR1捕获比较器的捕获动作
答案是硬件会先进行CCR1的捕获动作再进行清零。
2本次实验为PC9TIM14_CH1配置psc 0arr 65535精度为 1/168M 6ns最长测量时间约为390us。
3F4仅有一个捕获比较寄存器CCR1。如下图 三、相关配置文件
1、atim.c
#include ./BSP/TIMER/atim.hTIM_HandleTypeDef a_timx_chy_ic_handle;uint8_t g_timxchy_pwmin_sta 0; /* PWM输入状态 */uint16_t g_timxchy_pwmin_psc 0; /* PWM输入分频系数 */uint32_t g_timxchy_pwmin_hval 0; /* PWM的高电平脉宽 */uint32_t g_timxchy_pwmin_cval 0; /* PWM的周期宽度 */void a_timx_chy_ic_init(void){/* 时钟使能引脚初始化 */__HAL_RCC_TIM8_CLK_ENABLE();__HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();GPIO_InitTypeDef gpio_init_struct;gpio_init_struct.Pin GPIO_PIN_6; /* LED0引脚 */gpio_init_struct.Mode GPIO_MODE_AF_PP; /* 复用推挽输出 */gpio_init_struct.Alternate GPIO_AF3_TIM8;gpio_init_struct.Pull GPIO_PULLDOWN; /* 上拉 */gpio_init_struct.Speed GPIO_SPEED_FREQ_HIGH; /* 高速 */HAL_GPIO_Init(GPIOC, gpio_init_struct); /* 初始化LED0引脚 */a_timx_chy_ic_handle.Instance TIM8;a_timx_chy_ic_handle.Init.Prescaler 0;a_timx_chy_ic_handle.Init.Period 65535;a_timx_chy_ic_handle.Init.CounterMode TIM_COUNTERMODE_UP;//a_timx_chy_ic_handle.Init.AutoReloadPreload TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_ENABLE;HAL_TIM_IC_Init(a_timx_chy_ic_handle);/* 从模式选择复位模式初始化*/TIM_SlaveConfigTypeDef a_timx_chy_slave_config {0};a_timx_chy_slave_config.SlaveMode TIM_SLAVEMODE_RESET; /* 选择复位模式上升沿到来时CNT变为0 */a_timx_chy_slave_config.InputTrigger TIM_TS_TI1FP1;a_timx_chy_slave_config.TriggerPrescaler TIM_TRIGGERPRESCALER_DIV1;a_timx_chy_slave_config.TriggerPolarity TIM_TRIGGERPOLARITY_RISING;a_timx_chy_slave_config.TriggerFilter 0;HAL_TIM_SlaveConfigSynchro(a_timx_chy_ic_handle, a_timx_chy_slave_config);/* 输入捕获初始化 *//* TL1 */TIM_IC_InitTypeDef a_timx_chy_ic_config {0};a_timx_chy_ic_config.ICSelection TIM_ICSELECTION_DIRECTTI;a_timx_chy_ic_config.ICPolarity TIM_ICPOLARITY_RISING;a_timx_chy_ic_config.ICPrescaler TIM_ICPSC_DIV1;a_timx_chy_ic_config.ICFilter 0xff;HAL_TIM_IC_ConfigChannel(a_timx_chy_ic_handle, a_timx_chy_ic_config, TIM_CHANNEL_1);/* TL2 */a_timx_chy_ic_config.ICSelection TIM_ICSELECTION_INDIRECTTI; /* 注意TIM_CCMR1_CC2S_1 */a_timx_chy_ic_config.ICPolarity TIM_ICPOLARITY_FALLING;a_timx_chy_ic_config.ICPrescaler TIM_ICPSC_DIV1;a_timx_chy_ic_config.ICFilter 0xff;HAL_TIM_IC_ConfigChannel(a_timx_chy_ic_handle, a_timx_chy_ic_config, TIM_CHANNEL_2); /* 注意这里是通道2 *//* 配置定时器中断优先级使能捕获中断 */HAL_NVIC_SetPriority(TIM8_CC_IRQn, 1, 3);HAL_NVIC_EnableIRQ(TIM8_CC_IRQn);/* 使能通道通道1设置为捕获中断 */HAL_TIM_IC_Start_IT(a_timx_chy_ic_handle,TIM_CHANNEL_1);HAL_TIM_IC_Start(a_timx_chy_ic_handle,TIM_CHANNEL_2);}/*** brief 定时器TIMX PWM输入模式 重新启动捕获* param 无* retval 无*/void atim_timx_pwmin_chy_restart(void){sys_intx_disable(); /* 关闭中断 */g_timxchy_pwmin_sta 0; /* 清零状态,重新开始检测 */g_timxchy_pwmin_hval 0;g_timxchy_pwmin_cval 0;sys_intx_enable(); /* 打开中断 */}/* 定时器8 输入捕获 中断服务函数仅TIM1/TIM8有这个函数,其他普通定时器没有这个中断服务函数! */void TIM8_CC_IRQHandler(void){HAL_TIM_IRQHandler(a_timx_chy_ic_handle); /* 定时器共用处理函数 */}void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim){if(htim-Instance TIM8){if(g_timxchy_pwmin_sta 0){if(htim-Channel HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_1) /* 当前活动通道是否为通道1 */{g_timxchy_pwmin_cval HAL_TIM_ReadCapturedValue(a_timx_chy_ic_handle,TIM_CHANNEL_1) 1 1; /* 第一个1是因为从0开始计数 */g_timxchy_pwmin_hval HAL_TIM_ReadCapturedValue(a_timx_chy_ic_handle, TIM_CHANNEL_2) 1 1; /* 最后1为手动修复误差 */g_timxchy_pwmin_sta 1;}}}} 注意误差问题 2、gtim.c
#include ./BSP/TIMER/gtim.hTIM_HandleTypeDef g_timx_pwm_chy_handle; /* 定时器x句柄 *//*** brief 通用定时器TIMX 通道Y PWM输出 初始化函数使用PWM模式1* note* 通用定时器的时钟来自APB1,当PPRE1 ≥ 2分频的时候* 通用定时器的时钟为APB1时钟的2倍, 而APB1为42M, 所以定时器时钟 84Mhz* 定时器溢出时间计算方法: Tout ((arr 1) * (psc 1)) / Ft us.* Ft定时器工作频率,单位:Mhz** param arr: 自动重装值。* param psc: 预分频系数* retval 无*/void gtim_timx_pwm_chy_init(uint16_t arr, uint16_t psc){TIM_OC_InitTypeDef timx_oc_pwm_chy {0}; /* 定时器输出句柄 */g_timx_pwm_chy_handle.Instance TIM14; /* 定时器x */g_timx_pwm_chy_handle.Init.Prescaler psc; /* 预分频系数 */g_timx_pwm_chy_handle.Init.CounterMode TIM_COUNTERMODE_UP; /* 递增计数模式 */g_timx_pwm_chy_handle.Init.Period arr; /* 自动重装载值 */HAL_TIM_PWM_Init(g_timx_pwm_chy_handle); /* 初始化PWM */timx_oc_pwm_chy.OCMode TIM_OCMODE_PWM1; /* 模式选择PWM1 */timx_oc_pwm_chy.Pulse arr / 2; /* 设置比较值,此值用来确定占空比 */timx_oc_pwm_chy.OCPolarity TIM_OCPOLARITY_LOW; /* 输出比较极性为低 */HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(g_timx_pwm_chy_handle, timx_oc_pwm_chy, TIM_CHANNEL_1); /* 配置TIMx通道y */HAL_TIM_PWM_Start(g_timx_pwm_chy_handle, TIM_CHANNEL_1); /* 开启对应PWM通道 */}/*** brief 定时器底层驱动时钟使能引脚配置* 此函数会被HAL_TIM_PWM_Init()调用* param htim:定时器句柄* retval 无*/void HAL_TIM_PWM_MspInit(TIM_HandleTypeDef *htim){if (htim-Instance TIM14){GPIO_InitTypeDef gpio_init_struct;__HAL_RCC_TIM14_CLK_ENABLE();__HAL_RCC_GPIOF_CLK_ENABLE();gpio_init_struct.Pin GPIO_PIN_9; /* 通道y的GPIO口 */gpio_init_struct.Mode GPIO_MODE_AF_PP; /* 复用推完输出 */gpio_init_struct.Pull GPIO_PULLUP; /* 上拉 */gpio_init_struct.Speed GPIO_SPEED_FREQ_HIGH; /* 高速 */gpio_init_struct.Alternate GPIO_AF9_TIM14; /* IO口REMAP设置, 是否必要查看头文件配置的说明! */HAL_GPIO_Init(GPIOF, gpio_init_struct);}}3、main.c文件#include ./SYSTEM/sys/sys.h#include ./SYSTEM/usart/usart.h#include ./SYSTEM/delay/delay.h#include ./BSP/LED/led.h#include ./BSP/KEY/key.h#include ./BSP/TIMER/atim.h#include ./BSP/TIMER/gtim.hextern uint16_t g_timxchy_pwmin_psc; /* PWM输入状态 */extern uint16_t g_timxchy_pwmin_sta; /* PWM输入状态 */extern uint32_t g_timxchy_pwmin_hval; /* PWM的高电平脉宽 */extern uint32_t g_timxchy_pwmin_cval; /* PWM的周期宽度 */int main(void){uint8_t t 0;double ht, ct, f, tpsc;HAL_Init(); /* 初始化HAL库 */sys_stm32_clock_init(336, 8, 2, 7); /* 设置时钟,168Mhz */delay_init(168); /* 延时初始化 */usart_init(115200); /* 串口初始化为115200 *///led_init(); /* 初始化LED */gtim_timx_pwm_chy_init(10 - 1, 84 - 1); /* 1Mhz的计数频率, 100Khz PWM */TIM14-CCR1 2; /* F4仅有一个捕获比较寄存器CCR1,设置占空比 */a_timx_chy_ic_init(); /* 初始化PWM输入捕获 */while (1){delay_ms(10);t;if (t 20) /* 每200ms输出一次结果,并闪烁LED0,提示程序运行 */{if(g_timxchy_pwmin_sta) /* 捕获了一次数据 */{printf(\r\n); /* 输出空,另起一行 */printf(PWM PSC :%d\r\n, g_timxchy_pwmin_psc); /* 打印分频系数 */printf(PWM Hight:%d\r\n, g_timxchy_pwmin_hval); /* 打印高电平脉宽 */printf(PWM Cycle:%d\r\n, g_timxchy_pwmin_cval); /* 打印周期 */tpsc ((double)g_timxchy_pwmin_psc 1) / 168; /* 得到PWM采样时钟周期时间 */ht g_timxchy_pwmin_hval * tpsc; /* 计算高电平时间 */ct g_timxchy_pwmin_cval * tpsc; /* 计算周期长度 */f (1 / ct) * 1000000; /* 计算频率 */printf(PWM Hight time:%.3fus\r\n, ht); /* 打印高电平脉宽长度 */printf(PWM Cycle time:%.3fus\r\n, ct); /* 打印周期时间长度 */printf(PWM Frequency :%.3fHz\r\n, f); /* 打印频率 */atim_timx_pwmin_chy_restart(); /* 重启PWM输入检测 */}LED1_TOGGLE(); /* DS1闪烁 */t 0;}}}
3、main.c文件
#include ./SYSTEM/sys/sys.h
#include ./SYSTEM/usart/usart.h
#include ./SYSTEM/delay/delay.h
#include ./BSP/LED/led.h
#include ./BSP/KEY/key.h
#include ./BSP/TIMER/atim.h
#include ./BSP/TIMER/gtim.hextern uint16_t g_timxchy_pwmin_psc; /* PWM输入状态 */
extern uint16_t g_timxchy_pwmin_sta; /* PWM输入状态 */
extern uint32_t g_timxchy_pwmin_hval; /* PWM的高电平脉宽 */
extern uint32_t g_timxchy_pwmin_cval; /* PWM的周期宽度 */int main(void)
{uint8_t t 0;double ht, ct, f, tpsc;HAL_Init(); /* 初始化HAL库 */sys_stm32_clock_init(336, 8, 2, 7); /* 设置时钟,168Mhz */delay_init(168); /* 延时初始化 */usart_init(115200); /* 串口初始化为115200 *///led_init(); /* 初始化LED */gtim_timx_pwm_chy_init(10 - 1, 84 - 1); /* 1Mhz的计数频率, 100Khz PWM */TIM14-CCR1 2; /* F4仅有一个捕获比较寄存器CCR1,设置占空比 */a_timx_chy_ic_init(); /* 初始化PWM输入捕获 */while (1){delay_ms(10);t;if (t 20) /* 每200ms输出一次结果,并闪烁LED0,提示程序运行 */{if(g_timxchy_pwmin_sta) /* 捕获了一次数据 */{printf(\r\n); /* 输出空,另起一行 */printf(PWM PSC :%d\r\n, g_timxchy_pwmin_psc); /* 打印分频系数 */printf(PWM Hight:%d\r\n, g_timxchy_pwmin_hval); /* 打印高电平脉宽 */printf(PWM Cycle:%d\r\n, g_timxchy_pwmin_cval); /* 打印周期 */tpsc ((double)g_timxchy_pwmin_psc 1) / 168; /* 得到PWM采样时钟周期时间 */ht g_timxchy_pwmin_hval * tpsc; /* 计算高电平时间 */ct g_timxchy_pwmin_cval * tpsc; /* 计算周期长度 */f (1 / ct) * 1000000; /* 计算频率 */printf(PWM Hight time:%.3fus\r\n, ht); /* 打印高电平脉宽长度 */printf(PWM Cycle time:%.3fus\r\n, ct); /* 打印周期时间长度 */printf(PWM Frequency :%.3fHz\r\n, f); /* 打印频率 */atim_timx_pwmin_chy_restart(); /* 重启PWM输入检测 */}LED1_TOGGLE(); /* DS1闪烁 */t 0;}}
}四、实验过程的注意问题
1、时钟使能问题。
时钟使能不可放在中间必须放到最前面。导致下面问题串口打印出错误的结果。 2、关于TI1FP2的配置问题描述。 TIM_ICFilter和TIM_ICPolarity不像TI1FP2那样在INDIRECT模式下使用(在channel1路径上)作为输入信号。因此CCMR1必须是防止未初始化的过滤器和极性值。来自有道翻译
笔者的理解是必须把TI1FP2的filter以及polarity一起配置好。 五、实验现象
占空比均设为80%改变了分频系数。图二现象出现较大误差。
