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文檔簡介
1、stm32的定時器輸入捕獲與輸出比較(2015-09-2809:26:24)轉載標簽:分類:stm32it明確一點對比AD的構造,stm32有3個AD,每個AD有很多通道,使用哪個通道就配置成哪個通道,這里定時器也如此,有很多定時器TIMx,每個定時器有很多CHx(通道),可以配置為輸入捕捉一一測量頻率用,也可以配置為輸出比較輸出PWM使用輸入捕捉:可以用來捕獲外部事件,并為其賦予時間標記以說明此事件的發(fā)生時刻。外部事件發(fā)生的觸發(fā)信號由單片機中對應的引腳輸入(具體可以參考單片機的datasheet),也可以通過模擬比較器單元來實現(xiàn)。時間標記可用來計算頻率,占空比及信號的其他特征,以及為事件創(chuàng)建
2、日志,主要是用來測量外部信號的頻率。輸出比較:定時器中計數(shù)寄存器在初始化完后會自動的計數(shù)。從bottom計數(shù)到top。弁且有不同的工作模式。另外還有個比較寄存器。一旦計數(shù)寄存器在從bottom到top計數(shù)過程中與比較寄存器匹配則會產(chǎn)生比較中斷(比較中斷使能的情況下)。然后根據(jù)不同的工作模式計數(shù)寄存器將清零或者計數(shù)到top值。1、朋友,可以解釋一下輸入捕獲的工作原理不?很簡單,當你設置的捕獲開始的時候,cpu會將計數(shù)寄存器的值復制到捕獲比較寄存器中并開始計數(shù),當再次捕捉到電平變化時,這是計數(shù)寄存器中的值減去剛才復制的值就是這段電平的持續(xù)時間,你可以設置上升沿捕獲、下降沿捕獲、或者上升沿下降沿都捕
3、獲。它沒多大用處,最常用來測頻率。計數(shù)寄存器的初值,是自己寫進去的嗎?是的,不過默認不要寫入我如果捕獲上升沿,兩個值相減,代表的時兩個上升沿中間那段電平的時間。對不?是的timerl有五個通道(對應五個10弓I腳),在同一時刻,只能捕獲一個引腳的值,對不?那是肯定的,通道很像ADC通道,是可以進行切換的。那輸出比較的原理你可以幫我介紹一下不?這里有兩個單元:一個計數(shù)器單元和一個比較單元,比較單元就是個雙緩沖寄存器,比較單元的值是可以根據(jù)不同的模式設置的,與此同時,計數(shù)器在不停的計數(shù),并不停的與比較寄存器中的值進行比較,當計數(shù)器的值與比較寄存器的值相等的時候一個比較匹配就發(fā)生了,根據(jù)自己的設置,
4、匹配了是io電平取反、變低、還是變高,就會產(chǎn)生不同的波形了比較單元的值是人為設進去的吧?是的,但是他要根據(jù)你的控制寄存器的配置,來初始化你的比較匹配寄存器S3CMP2tOj000四進D比較僮選Sb當定時番的血食官于在址00仇在士牧設蹩輸由時壓切灣謂輸出111014itttm換邀出Olh仙1:比越的1UHi在附100音甸上比轂耐篆建出?coaxLOhfifrats1IO.sa科恢用1H1列踽t(yī)輸出9IW>Cmp(2或即弘T1CC0+的比軟tl上面這個總看不懂,好像不不止你說的那幾種情況:“匹配了是io電平取反、變低、還是變高,就會產(chǎn)生不同的波形了”形啊 要不然你要比較單就是比較匹配了你要1
5、0電平怎么辦?是清0還是置1?還是怎么樣?這樣才能產(chǎn)生波元有什么用呢?設置輸出就是置1,清除輸出就是置0,切換輸出就是將原來的電平取反,對不?是的你理解的很快011:計數(shù)器向上計數(shù)達到最大值時將引腳置1,達到0時,引腳電平置0,對不?序怎么寫?。壳蟾呷酥更c1、陪定時器1的功能為特殊功能,不是普通10在PERCFG這里2、P1SEL引腳選擇3、P1DIR設為輸由4、T3CC0設置周期5、T3CC1設置占空比6、T3CCTL0設置通道07、T3CCTL1設置通道18、T3CTL設為模模式9、用T3CTL打開即可*以下是用定時器做頻率源,用定時器測量該頻率的應用程序!*調試STM32的定時器好幾天了
6、,也算是對STM32的定時器有了點清楚的認識了。我需要測量4路信號的頻率然后通過DMA將信號的頻率傳輸?shù)酱鎯ζ鲄^(qū)域,手冊說的很明白每個定時器有4個獨立通道。然后我就想能不能將這4路信號都連接到一個定時器的個通道上去。理論上應該是行的通的。剛開始俺使用的是TIM2的123通道,TIM4的2通道來進行頻率的測量。由于沒有頻率發(fā)生器,所以我用tim3作為信號源,用TIM2,TIM4來進行測量就ok了(剛好4個通道了)。請看一開始的程序,以TIM2的1,3通道為例子(2通道設置方法一樣)入捕獲模式TIMClnitStructure.TIMCPolarity=TIMCPolarityRising;捕獲T
7、IMCInitStructure.TIMCSelection=TIMCSelectionDirectTI;向選擇TIMClnitStructure.TIMCPrescaler=TIMICPSCDIV1;/到捕獲輸入就觸發(fā)一次捕獲TIMClnitStructure.TIMCFilter=0x0;濾波TIMClnit(TIM2,&TIMCln讓Structure);TIM2通道1配置完畢TIMCInitStructure.TIMCMode=TIMCModeICAP;模式TIMClnitStructure.TIMChannel=TIMChannel3;/TIMClnitStructure.T
8、IMCPolarity=TIMCPolarityRising;/捕獲TIMClnitStructure.TIMCSelection=TIMCSelectionDirectTI;/TIMClnitStructure.TIMCPrescaler=TIMICPSCDIV1;/輸入上升沿通道方每次檢測配置為輸入捕獲選擇通道3輸入上升沿每次檢測到捕獲輸入就觸發(fā)一次捕獲以上是輸入捕獲配置還需要做的工作就是(參考stm32參考手冊的TIM的結構框圖)TIMSelectInputTrigger(TIM2,TIMTSTI1FP1);/參考TIM結構圖選擇濾波后的TI1輸入作為觸發(fā)源,觸發(fā)下面程序的復位TIMSe
9、lectSlaveMode(TIM2,TIMSlaveModeReset);/復位模式-選中的觸發(fā)輸入(TRGI)的上升沿初始化計數(shù)器,弁且產(chǎn)生一個更新線號TIMSelectMasterSlaveMode(TIM2,TIMMasterSlaveModeEnable);主從模式選擇這樣我們就可以很輕松的就得到了連接在TIM2的通道1上的信號的頻率,但是3通道的頻率的值永遠都是跳動的不準,測試了半天也沒有找到根本原因,請看TIM的結構框圖的一部分TRGCTRGlMI1FP1THFP2紅色箭頭所指,這才找到原因,觸發(fā)的信號源只有這四種,而通道3上的計數(shù)器的值不可能在接受到信號的上升沿時候,有復位這個
10、動作,找到原因了。這就是3通道上的數(shù)據(jù)不停跳動的原因,要想得到信號的頻率也是有辦法的,可以取連續(xù)兩次捕捉的值之差,這個值就是信號的周期,自己根據(jù)實際情況去算頻率吧。有以上可以得到:stm32的TIM2的四個通道可以同時配置成輸入捕捉模式,但是計算CH3,CH4言號的頻率步驟有點繁瑣(取前后捕捉的差值),但是他的CH1,和CH2可以輕松得到/參考TIM結構通道1TIMSelectlnputTrigger(TIM2,TIMTSTI1FP1);圖選擇濾波后的TI1輸入作為觸發(fā)源,觸發(fā)下面程序的復位TIM SelectSlaveMode(TIM2,TIM SlaveMode Reset);/復位模式-
11、選中的觸發(fā)輸入(TRGI)的上升沿初始化計數(shù)器,弁且產(chǎn)生一個更新線號TIMx->CRR1的值即為信號的周期/參考TIM結構通道2:TIMSelectlnputTrigger(TIM2,TIMTSTI2FP2);圖選擇濾波后的TI1輸入作為觸發(fā)源,觸發(fā)下面程序的復位TIM SelectSlaveMode(TIM2,TIM SlaveMode Reset);/復位模式-選中的觸發(fā)輸入(TRGI)的上升沿初始化計數(shù)器,弁且產(chǎn)生一個更新線號TIMx->CRR2的值即為信號的周期STM32的定時器外設功能強大得超出了想像力STM32一共有8個都為16位的定時器。其中TIM6、TIM7是基本定
12、時器;TIM2、TIM3、TIM4、TIM5是通用定時器;TIM1和TIM8是高級定時器。這些定時器使STM32具有定時、信號的頻率測量、信號的PWM測量、PWM輸出、三相6步電機控制及編碼器接口等功能,都是專門為工控領域量身訂做的基本定時器:具備最基本的定時功能,下面是它的結構:IL,整揣控剖應叮覽遲'1 !1住口事佯吩傳昆恨翌豉奇,竺實町奇t!7人于件f中肪相MA輸出3.147JQh我們來看看它的啟動代碼:voidTIM2Configuration(void)基本定時器TIM2的定時配置的結構體(包含定時器配置的所有元素例如:TIM_Period二計數(shù)值)TIMTimeBaseln
13、itTypeDefTIMTimeBaseStructure;設置TIM2CLK為72MHz(即TIM2外設掛在APB1上,把它的時鐘打開。)RCCAPB1PeriphClockCmd(RCCAPB1PeriphTIM2'ENABLE);設置計數(shù)值位1000TIMTimeBaseStructure.TIMPeriod=1000;將TIM2CLK為72MHz除以72=1MHZ為定時器的計數(shù)頻率這個 TIM ClockDivisionTIMTimeBaseStructure.TIMPrescaler=71;是設置時鐘分割,這里不分割還是1MHZ的計數(shù)頻率TIM_TimeBaseStructu
14、re.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;設置為向上計數(shù)模式;(計數(shù)模式有向上,向下,中央對齊1,中央對齊2,中央對齊3)TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;將配置好的設置放進stm32f10x-tim.c的庫文件中TIMTimeBaseInit(TIM2,&TIMTimeBaseStructure);清除標志位TIMClearFlag(TIM2,TIMFLAGUpdate);使能TIM2中斷TIMITConfig(TIM2,TIMITUpdate,ENABLE);使能TIM2外設T
15、IMCmd(TIM2,ENABLE);通用定時器:就比基本定時器復雜得多了。除了基本的定時,它主要用在測量輸入脈沖的頻率、脈沖寬與輸出PWM脈沖的場合,還具有編碼器的接口。我們來詳細講解:如何生成PWM脈沖通用定時器可以利用GPIO弓I腳進行脈沖輸出,在配置為比較輸出、PWM輸出功能時,捕獲/比較寄存器TIMx_CCR被用作比較功能,下面把它簡稱為比較寄存器這里直接舉例說明定時器的PWM輸出工作過程:若配置脈沖計數(shù)器TIMx_CNT為向上計數(shù),而重載寄存器TIMx_ARR(相當于庫函數(shù)寫法的TIM_Period的值N)被配置為N,即TIMx_CNT的當前計數(shù)值數(shù)值X在TIMxCLK時鐘源的驅動
16、下不斷累加,當TIMx_CNT的數(shù)值X大于N時,會重置TIMx_CNT數(shù)值為0重新計數(shù)。而在TIMxCNT計數(shù)的同時,TIMxCNT的計數(shù)值X會與比較寄存器TIMx_CCR預先存儲了的數(shù)值A進行比較,當脈沖計數(shù)器TIMx_CNT的數(shù)值X小于比較寄存器TIMx_CCR的值A時,輸出高電平(或低電平),相反地,當脈沖計數(shù)器的數(shù)值X大于或等于比較寄存器的值A時,輸出低電平(或高電平)如此循環(huán),得到的輸出脈沖周期就為重載寄存器TIMx_ARR存儲的數(shù)值(N+1)乘以觸發(fā)脈沖的時鐘周期,其脈沖寬度則為比較寄存器TIMx_CCR的值A乘以觸發(fā)脈沖的時鐘周期,即輸出PWM的占空比為A/(N+1)如果不想看的
17、可以直接看我標注的紅色字體,就大體可以理解。F面我們來編寫具體代碼和講解:voidTIM3GPIOConfig(void)配置TIM3復用輸出PWM的10GPIOInitTypeDefGPIOnitStructure;打開TIM3的時鐘RCCAPB1PeriphClockCmd(RCCAPB1PeriphTIM3,ENABLE);打開GPIOA和GPIOB的時鐘RCCAPB2PeriphClockCmd(RCCAPB2PeriphGPIOA|RCCAPB2PeriphGPI0B,ENABLE);配置PA6.PA7的工作模式GPIOInitStructure.GPIOPin=GPIOPin6|G
18、PIOPin7;GPIOInitStructure.GPIOMode=GPIOModeAFPP;配置PB0.PB1的工作模式GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0|GPI0_Pin_1;GPIOInit(GPIOB,&GPIOInitStructure);voidTIM3ModeConfig(void)TIMTimeBaselnitTypeDefTIMTimeBaseStructure;/初始化TIM3的時間基數(shù)單TIMOCInitTypeDefTIMOCInitStructure;/初始化TIM3的外設u16CCR1Val=500;u16CCR2
19、Val=375;u16CCR3Val=250;u16CCR4Val=125;PWM信號電平跳變值(即計數(shù)到這個數(shù)值以后都是低電平之前都是高電平)TIM3的時間基數(shù)單位設置(如計數(shù)終止值:999,從0開始;計數(shù)方式:向上計數(shù))TIMTimeBaseStructure.TIMPeriod=999;TIMTimeBaseStructure.TIMPrescaler=0;TIMTimeBaseStructure.TIMCounterMode=TIMCounterModeUp;TIM3的外設的設置TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode=TIM_OCMode_PWM1;/TIM脈沖寬
20、度調制模式1TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState=TIM_OutputState_Enable;/這個暫時不知道,stm32固件庫里沒有搜到。為該是定時器輸出金明使能的意度TIMOCInitStructure.TIMPulse=CCR1Val;設置了待裝入捕獲比較寄存器的脈沖TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity=TIM_OCPolarity_High;/TIM輸出比較極性高TIMOC1Init(TIM3,&TIMOCInitStructure);TIM_OC1PreloadConfig(TIM3,TIM_OCPreload_Enable);/使能或者失能TIMx在CCR1上的預裝載寄存器F面3路PWM輸出和上面的一樣不再解說TIMOCInitStructure.TIMOutputState=TIMOutputStateEnable;TIMOCInitStructure.TIMPulse=CCR2Val;TIMOC2Init(TIM3,&am
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