STM32之定時器例項

pwm輸出例項:

pwm在電力電子技術中佔據著重要的地位，被廣泛地用在逆變電路之中。利用stm32定時器的pwm輸出功能，可以直接獲取pwm波。根據面積等效原理，利用規則取樣法、查表法可以調製出spwm波及各種調製pwm波形。

這裡實現的是輸入占空比固定的pwm波形

ps:

通用定時器tim3產生4路不同占空比的pwm波。(僅僅適合本例項))

tim3 channel1 duty cycle = (tim3_ccr1/ tim3_arr)* 100 = 50%

tim3 channel2 duty cycle = (tim3_ccr2/ tim3_arr)* 100 = 37.5%

tim3 channel3 duty cycle = (tim3_ccr3/ tim3_arr)* 100 = 25%

tim3 channel4 duty cycle = (tim3_ccr4/ tim3_arr)* 100 = 12.5%

main函式:

int main(void) }

main函式十分簡單,呼叫 tim3_pwm_init()把tim初始化成pwm輸出模式後,核心就把所有的工作都交給tim外設,完全有tim來控制gpio引腳輸出pwm波.

定時器初始化:

void tim3_pwm_init(void)

呼叫tim3_gpio_config()作為tim外設通道復用的gpio引腳進行初始化,再呼叫tim3_mode_config()對tim外設進行初始化.

gpio初始化:

static void tim3_gpio_config(void)

使能了tim3外設的時鐘，並對tim3通道相應的gpio引腳作了相應的配置，使能gpio時鐘，分別是pa6、pa7、pb0和pb1。它們被配置為復用輸出，翻轉速率為50mhz。

(關於tim3通道的gpio引腳對映可以在《stm32 資料手冊》的引腳定義表找到，gpio復用模式配置可從《stm32 參考手冊》的gpio章節找到)

tim引腳定義

tim模式配置

定時器3模式初始化：

static void tim3_mode_config(void)

這個配置可以分為3部分,分別為時基初始化，輸出模式初始化和裝載捕獲、比較暫存器的數值。

時基初始化：

使用了乙個tim_timebaseinittypedef型別的結構體。時基初始化，即配置基本定時器只具有的那部分功能

tim_timebasestructure.tim_period = 999;

定時週期，實質就是儲存到過載暫存器 timx——arr的數值，脈衝計數器從0累加到這個值上溢或從這個值下溢。這個數值加1然後乘以時鐘源週期就是實際定時週期。

這裡設定為999，所以定時週期為(999+1)*t,t為時鐘源週期

tim_timebasestructure.tim_prescaler = 0;

對定時器時鐘timxclk的預分頻值,分頻後作為脈衝計數器timx_cnt的驅動時鐘,得到脈衝計數器的時鐘頻率為:f ck_cnt=f timx_clk /(n+1),其中n為賦給本成員的是時鐘分頻值.

這裡設定為0,就是不對timxclk分頻,例如:已知ahb時鐘頻率為72mhz、timxclk為72mhz，所以輸出到脈衝計數器timx_cnt的時鐘頻率為 f ck_cnt =72mhz/1=72mhz。

tim_timebasestructure.tim_clockdivision = tim_ckd_div1;

時鐘分頻因子,這個tim_clockdivision和tim_prescaler分頻是不一樣的,tim_prescaler分頻配置是對timx_clk進行分頻,分頻後的時鐘被輸出到脈衝計數器timx_cnt,而tim_clockdivision雖然也是對timxclk進行分頻,但它分頻後的時鐘頻率為f dts,是被輸出到定時器的etrp數字濾波器部分,會影響濾波器的取樣頻率.tim_clockdivision可以被配置為1分頻(f dts = f timxclk),2分頻和四分頻,etrp數字濾波器的作用是對外部時鐘timxetr進行濾波.

這裡只使用了內部時鐘 timxclk作為定時器時鐘源,所以配置 tim_clockdivision為任何值都無影響.

tim_timebasestructure.tim_countermode = tim_countermode_up;

脈衝計數器 timx_cnt的計數模式,分別有向上計數,向下計數,**對齊模式.

向上計數:timx_cnt從0向上累加到tim_period中的值(過載暫存器timx_arr的值),產生上溢事件;

向下計數:timxcnt 從tim_period的值累減至0,產生下溢事件;

**對齊模式:向上,向下計數的合體,timxcnt從0累加到tim_period的值減1時,產生乙個上溢事件,然後向下計數到1時,產生乙個計數器下溢事件,再從0開始重新計數,一直迴圈.

這裡是配置成 tim_countermode_up(向上計數模式)

填充完配置引數後,呼叫庫函式tim_timebaseinit()把這些控制引數寫到暫存器中,定時器的時基配置就完成了。

輸出模式配置:

通用定時器的輸出模式由 tim_ocinittypedef型別結構體來配置.

tim_ocinitstructure.tim_ocmode = tim_ocmode_pwm1;

輸出模式配置,主要使用的為pwm1和pwm2模式。

pw1模式:在向上計數時,當timx_cnt小於(不知道為什麼要用中文小於才能顯示下面其他內容)timx_ccrn(比較暫存器，其數值等於tim_pulse成員的內容)時,通道n輸出為有效電平,否則為無效電平,向下計數時,當timx_cnt>timx_ccrn時通道n為無效電平,否則為有效電平.pwm2模式和pwm1模式相反.

(其中的有效電平好無效電平並不是固定對應高電平和低電平,也是需要配置的)

這裡使用了pwm1模式.

tim_ocinitstructure.tim_outputstate = tim_outputstate_enable;

配置輸出模式的狀態或關閉輸出.

這裡配置成tim_outputstate_enable(使能輸出)

tim_ocinitstructure.tim_ocpolarity = tim_ocpolarity_high;

有效電平的極性,把pwm模式中的有效電平設定為高電平或低電平.

這裡是配置成tim_ocpolarity_high(有效電平為高電平),因為在上面把輸出模式配置為pwm1模式,向上計數,所以在timx_cnt小於timx_ccrn時,通過到n輸出為高電平,否則為低電平.

tim_ocinitstructure. = ccr1_val;

跳動,即為比較暫存器 timx_ccr的數值,當脈衝計數器 timx_cnt與 timx_ccr的比較結果發生變化時,輸出脈衝將發生變化.

這裡向1,2,3,4通道的tim_pulse分別賦值為500,375,250,125,定時器向上計數,pwm1模式,有效高電平為高,定時週期為1000(tim_period=999),所以當timx_cnt計數值小於 tim_pulse值時,輸出高電平,否則為低電平,即各通道輸出pwm的占空比為d=tim_pulse/(tim_period+1)，即分別為 50%、37.5%、25%、12.5%。

填充完輸出模式初始化結構體後,要呼叫輸出模式初始化函式tim_ocxinit()對各個通道進行初始化(x表示定時器的通道).如tim_oc1init()是用來初始化定時器的通道1的,tim_oc2init()是用來初始化定時器的通道2的.

ps:

呼叫各個通道初始化函式前,需要對初始化結構體的 tim_pulse重新賦值,因為這裡的成員配置都一樣,而占空比是不同的.

最後使用了tim_ocxpreloadconfig()配置了各通道的比較暫存器tim_ccr 預裝載使能,使用 tim_arrpreloadconfig()把過載暫存器 timx_arr使能,最後用 tim_cmd()使能定時器 tim3，定時器外設就開始工作了.

ps:

總結以下定時器的配置:

1,設定tim訊號週期;

2,設定tim預分頻值(tim_prescaler);

3,設定tim分頻係數(tim_clockdivision);

4,設定tim計數模式;

5,根據tim_timebaseinitstruct這個結構體裡面的值初始化tim;

6,設定tim的oc模式;

7,tim的輸出使能;

8,設定電平跳變值;

9,設定pwm訊號的極性;

10,使能tim訊號通道;

11,使能tim比較暫存器ccrx過載;

12,使能tim過載暫存器arr;

13,使能tim計數器;

這個例項輸出的為占空比固定的pwm波,如果想利用定時器輸出spwm波,就需要不斷改變pwm的占空比,可以利用庫函式tim_setcompare()查表修改比較暫存器中的值(就是脈衝寬度)來實現.

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