学习嵌入式入门(十)高级定时器简介及实验(下)
一、高级定时器互补输出带死区控制实验
上图中,CH1 输出黄色的 PWM,它的互补通道 CH1N 输出绿色的 PWM。通过对比,可以 知道这两个 PWM 刚好是反过来的,CH1 的 PWM 为高电平期间,CH1N 的 PWM 则是低电平, 反之亦然,这就是互补输出。
上图中,CH1 输出的 PWM 和 CH1N 输出的 PWM 在高低电平转换间,插入了一段时间才 实现互补输出。这段时间称为死区时间,可以通过 DTG[7:0]位配置控制死区时间的长度。
TIM1/TIM8 寄存器
控制寄存器 1(TIMx_CR1)
CKD[1:0]位指示定时器时钟(CK_INT)频率与死区发生器以及数字滤波器(ETR、TIx) 所使用的死区及采样时钟(tDTS)之间的分频比。我们设置 CKD[1:0]位为 10,结合高级定时器 时钟源频率等于 APB2 总线时钟频率,即 72MHz,可以得到 tDTS=55.56ns。
捕获/比较模式寄存器 1/2(TIMx_CCMR1/2)
捕获/比较使能寄存器(TIMx_ CCER)
该寄存器控制着各个输入输出通道的开关和极性
捕获/比较寄存器 1/2/3/4(TIMx_CCR1/2/3/4)
本实验中可以通过改变该寄存器的值来改变 PWM 的占空比。
断路和死区寄存器(TIMx_ BDTR)
定时器的 HAL 库驱动
1. HAL_TIMEx_ConfigBreakDeadTime 函数
HAL_StatusTypeDef HAL_TIMEx_ConfigBreakDeadTime(TIM_HandleTypeDef *htim, TIM_BreakDeadTimeConfigTypeDef *sBreakDeadTimeConfig);
函数描述: 用于初始化定时器的断路(即刹车)和死区时间。
函数形参: 形参 1 是 TIM_HandleTypeDef 结构体类型指针变量。
形参 2 是 TIM_BreakDeadTimeConfigTypeDef 结构体类型指针变量,用于配置断路和死区 参数,其定义如下:
typedef struct
{ uint32_t OffStateRunMode; /* 运行模式下的关闭状态选择 */ uint32_t OffStateIDLEMode; /* 空闲模式下的关闭状态选择 */ uint32_t LockLevel; /* 寄存器锁定配置 */ uint32_t DeadTime; /* 死区时间设置 */ uint32_t BreakState; /* 断路(即刹车)输入使能控制 */ uint32_t BreakPolarity; /* 断路输入极性 */ uint32_t BreakFilter; /* 断路输入滤波器 */ uint32_t AutomaticOutput; /* 自动恢复输出使能控制 */
} TIM_BreakDeadTimeConfigTypeDef;
2. HAL_TIMEx_PWMN_Start 函数
HAL_StatusTypeDef HAL_TIMEx_PWMN_Start(TIM_HandleTypeDef *htim,
uint32_t Channel);
函数描述: 该函数用于启动定时器的互补输出。
函数形参: 形参 1 是 TIM_HandleTypeDef 结构体类型指针变量,用于配置定时器基本参数。
形参 2 是定时器通道,范围:TIM_CHANNEL_1 到 TIM_CHANNEL_4。
定时器互补输出带死区控制配置步骤
1)开启 TIMx 和通道输出以及刹车输入的 GPIO 时钟,配置该 IO 口的复用功能输出。
__HAL_RCC_TIM1_CLK_ENABLE(); /* 使能定时器 1 */
__HAL_RCC_GPIOE_CLK_ENABLE(); /* 开启 GPIOE 时钟 */
2)初始化 TIMx,设置 TIMx 的 ARR 和 PSC 等参数
3)设置定时器为 PWM 模式,输出比较极性,互补输出极性等参数
4)设置死区参数
5)启动 Ocy 输出以及 OCyN 互补输出
程序解析
atim.h
/* 输出通道引脚 */
#define ATIM_TIMX_CPLM_CHY_GPIO_PORT GPIOE
#define ATIM_TIMX_CPLM_CHY_GPIO_PIN GPIO_PIN_9
#define ATIM_TIMX_CPLM_CHY_GPIO_CLK_ENABLE() do{ __HAL_RCC_GPIOE_CLK_ENABLE();
}while(0) /* PE 口时钟使能 */
/* 互补输出通道引脚 */
#define ATIM_TIMX_CPLM_CHYN_GPIO_PORT GPIOE
#define ATIM_TIMX_CPLM_CHYN_GPIO_PIN GPIO_PIN_8
#define ATIM_TIMX_CPLM_CHYN_GPIO_CLK_ENABLE() do{ __HAL_RCC_GPIOE_CLK_ENABLE(); }while(0) /* PE 口时钟使能 */
/* 刹车输入引脚 */
#define ATIM_TIMX_CPLM_BKIN_GPIO_PORT GPIOE
#define ATIM_TIMX_CPLM_BKIN_GPIO_PIN GPIO_PIN_15
#define ATIM_TIMX_CPLM_BKIN_GPIO_CLK_ENABLE() do{ __HAL_RCC_GPIOE_CLK_ENABLE(); }while(0) /* PE 口时钟使能 */ /* TIMX REMAP 设置 * 因为 PE8/PE9/PE15, 默认并不是 TIM1 的复用功能脚, 必须开启完全重映射, 才可以将:
TIM1_CH1->PE9; TIM1_CH1N->PE8; TIM1_BKIN->PE15; * 这样, PE8/PE9/PE15, 才能用作 TIM1 的 CH1N/CH1/BKIN 功能. * 因此必须实现 ATIM_TIMX_CPLM_CHYN_GPIO_REMAP, 通过 sys_gpio_remap_set 函数设置重映射 * 如果我们使用默认的复用功能输出, 则不用设置重映射, 是可以不需要该函数的! 根据具体需要来实现. */
#define ATIM_TIMX_CPLM_CHYN_GPIO_REMAP() do{__HAL_RCC_AFIO_CLK_ENABLE();\ __HAL_AFIO_REMAP_TIM1_ENBLE();\}while(0)
/* 互补输出使用的定时器 */
#define ATIM_TIMX_CPLM TIM1
#define ATIM_TIMX_CPLM_CHY TIM_CHANNEL_1
#define ATIM_TIMX_CPLM_CHY_CCRY ATIM_TIMX_CPLM->CCR1
#define ATIM_TIMX_CPLM_CLK_ENABLE() do{ __HAL_RCC_TIM1_CLK_ENABLE(); }while(0)
atim.c
void atim_timx_cplm_pwm_init(uint16_t arr, uint16_t psc)
{ GPIO_InitTypeDef gpio_init_struct = {0}; TIM_OC_InitTypeDef tim_oc_cplm_pwm = {0}; ATIM_TIMX_CPLM_CLK_ENABLE(); /* TIMx 时钟使能 */ ATIM_TIMX_CPLM_CHY_GPIO_CLK_ENABLE(); /* 通道 X 对应 IO 口时钟使能 */ ATIM_TIMX_CPLM_CHYN_GPIO_CLK_ENABLE(); /* 通道 X 互补通道对应 IO 口时钟使能 */ ATIM_TIMX_CPLM_BKIN_GPIO_CLK_ENABLE(); /* 通道 X 刹车输入对应 IO 口时钟使能 */ gpio_init_struct.Pin = ATIM_TIMX_CPLM_CHY_GPIO_PIN; gpio_init_struct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP; gpio_init_struct.Pull = GPIO_PULLUP; gpio_init_struct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH ; HAL_GPIO_Init(ATIM_TIMX_CPLM_CHY_GPIO_PORT, &gpio_init_struct); gpio_init_struct.Pin = ATIM_TIMX_CPLM_CHYN_GPIO_PIN; HAL_GPIO_Init(ATIM_TIMX_CPLM_CHYN_GPIO_PORT, &gpio_init_struct); gpio_init_struct.Pin = ATIM_TIMX_CPLM_BKIN_GPIO_PIN; HAL_GPIO_Init(ATIM_TIMX_CPLM_BKIN_GPIO_PORT, &gpio_init_struct); ATIM_TIMX_CPLM_CHYN_GPIO_REMAP(); /* 重映射定时器 IO */ g_timx_cplm_pwm_handle.Instance = ATIM_TIMX_CPLM; /* 定时器 x */ g_timx_cplm_pwm_handle.Init.Prescaler = psc; /* 定时器预分频系数 */ g_timx_cplm_pwm_handle.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;/* 递增计数 */
g_timx_cplm_pwm_handle.Init.Period = arr; /* 自动重装载值 */
/* CKD[1:0] = 10, tDTS = 4 * tCK_INT = Ft / 4 = 18Mhz */ g_timx_cplm_pwm_handle.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV4;
g_timx_cplm_pwm_handle.Init.AutoReloadPreload =
TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_ENABLE; /* 使能影子寄存器 TIMx_ARR */ HAL_TIM_PWM_Init(&g_timx_cplm_pwm_handle); tim_oc_cplm_pwm.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1; /* PWM 模式 1 */ tim_oc_cplm_pwm.OCPolarity = TIM_OCPOLARITY_LOW; /* OCy 低电平有效 */ tim_oc_cplm_pwm.OCNPolarity = TIM_OCNPOLARITY_LOW; /* OCyN 低电平有效 */ tim_oc_cplm_pwm.OCIdleState = TIM_OCIDLESTATE_SET; /* 当 MOE=0,OCx=1 */ tim_oc_cplm_pwm.OCNIdleState = TIM_OCNIDLESTATE_SET;/* 当 MOE=0,OCxN=1 */
HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&g_timx_cplm_pwm_handle, &tim_oc_cplm_pwm,
ATIM_TIMX_CPLM_CHY); /* 设置死区参数,开启死区中断 */
/* 运行模式的关闭输出状态 */
g_sbreak_dead_time_config.OffStateRunMode = TIM_OSSR_DISABLE;
/* 空闲模式的关闭输出状态 */ g_sbreak_dead_time_config.OffStateIDLEMode = TIM_OSSI_DISABLE; g_sbreak_dead_time_config.LockLevel = TIM_LOCKLEVEL_OFF;/* 不用寄存器锁功能 */
g_sbreak_dead_time_config.BreakState = TIM_BREAK_ENABLE;/* 使能刹车输入 */
/* 刹车输入有效信号极性为高 */
g_sbreak_dead_time_config.BreakPolarity = TIM_BREAKPOLARITY_HIGH;
/* 使能 AOE 位,允许刹车结束后自动恢复输出 */ g_sbreak_dead_time_config.AutomaticOutput = TIM_AUTOMATICOUTPUT_ENABLE;
HAL_TIMEx_ConfigBreakDeadTime(&g_timx_cplm_pwm_handle,
&g_sbreak_dead_time_config); /* 使能 OCy 输出 */
HAL_TIM_PWM_Start(&g_timx_cplm_pwm_handle, ATIM_TIMX_CPLM_CHY);
/* 使能 OCyN 输出 */ HAL_TIMEx_PWMN_Start(&g_timx_cplm_pwm_handle, ATIM_TIMX_CPLM_CHY);
}
在 atim_timx_cplm_pwm_init 函数中,没有使用 HAL 库的 MSP 回调,而是把相关的初始化 都写到该函数里面。
第一部分,使能定时器和相关通道对应的 GPIO 时钟,以及初始化相关 IO 引脚。
第二部分,通过 HAL_TIM_PWM_Init 函数初始化定时器的 ARR 和 PSC 等参数。
第三部分,通过 HAL_TIM_PWM_ConfigChannel 函数设置 PWM 模式 1、输出极性,以及 输出空闲状态等。
第四部分,通过 HAL_TIMEx_ConfigBreakDeadTime 函数配置断路功能。
最后一定记得要调用 HAL_TIM_PWM_Start 函数和 HAL_TIMEx_PWMN_Start 函数启动通 道输出和互补通道输出。 为了方便,我们还定义了设置输出比较值和死区时间的函数,其定义如下:
void atim_timx_cplm_pwm_set(uint16_t ccr, uint8_t dtg)
{ g_sbreak_dead_time_config.DeadTime = dtg; /* 死区时间设置 */
HAL_TIMEx_ConfigBreakDeadTime(&g_timx_cplm_pwm_handle,
&g_sbreak_dead_time_config); /*重设死区时间*/ __HAL_TIM_MOE_ENABLE(&g_timx_cplm_pwm_handle); /* MOE=1,使能主输出 */ ATIM_TIMX_CPLM_CHY_CCRY = ccr; /* 设置比较寄存器 */
}
main.c
int main(void)
{
uint8_t t = 0; HAL_Init(); /* 初始化 HAL 库 */ sys_stm32_clock_init(RCC_PLL_MUL9); /* 设置时钟, 72Mhz */ delay_init(72); /* 延时初始化 */ usart_init(115200); /* 串口初始化为 115200 */ led_init(); /* 初始化 LED */ atim_timx_cplm_pwm_init(1000 - 1, 72 - 1); /* 1Mhz 的计数频率 1Khz 的周期. */
atim_timx_cplm_pwm_set(300, 100); /* 占空比:7:3, 死区时间 100*tDTS */ while (1) { delay_ms(10); t++; if (t >= 20) { LED0_TOGGLE(); /* LED0(RED)闪烁 */ t = 0; } }
}
二、高级定时器 PWM 输入模式实验
第一,确定定时器时钟源。
第二,确定 PWM 输入的通道。
第三,确定 IC1 和 IC2 的捕获边沿。
第四,选择触发输入信号(TRGI)。
第五,从模式选择:复位模式。复位模式的作用是:在出现所选触发输入 (TRGI) 上升沿 时,重新初始化计数器并生成一个寄存器更新事件。
第六,读取一个 PWM 周期内计数器的计数个数,以及高电平期间的计数个数,再结合计 数器的计数周期(即计一个数的时间),最终通过计算得到输入的 PWM 周期和占空比等参数。
从模式控制寄存器(TIMx_SMCR)
捕获/比较模式寄存器 1/2(TIMx_CCMR1/2)
捕获/比较使能寄存器(TIMx_ CCER)
捕获/比较寄存器 1/2/3/4(TIMx_CCR1/2/3/4)
DMA/中断使能寄存器(TIMx_DIER)
高级定时器 PWM 输入模式配置步骤
1)开启 TIMx 和输入通道的 GPIO 时钟,配置该 IO 口的复用功能输入。
2) 初始化 TIMx,设置 TIMx 的 ARR 和 PSC 等参数。
3)从模式配置,IT1 触发更新
4)设置 IC1 捕获相关参数
5)设置 IC2 捕获相关参数
6)使能定时器更新中断,开启捕获功能,配置定时器中断优先级
atim.h
#define ATIM_TIMX_PWMIN_CHY_GPIO_PORT GPIOC
#define ATIM_TIMX_PWMIN_CHY_GPIO_PIN GPIO_PIN_6
#define ATIM_TIMX_PWMIN_CHY_GPIO_CLK_ENABLE() do{__HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();\
}while(0) /* PC 口时钟使能 */ #define ATIM_TIMX_PWMIN TIM8
#define ATIM_TIMX_PWMIN_IRQn TIM8_UP_IRQn
#define ATIM_TIMX_PWMIN_IRQHandler TIM8_UP_IRQHandler
#define ATIM_TIMX_PWMIN_CHY TIM_CHANNEL_1 /* 通道 Y, 1<= Y <=2*/
#define ATIM_TIMX_PWMIN_CHY_CLK_ENABLE()
do{ __HAL_RCC_TIM8_CLK_ENABLE(); }while(0) /* TIM8 时钟使能 */ /* TIM1 / TIM8 有独立的捕获中断服务函数,需要单独定义,对于 TIM2~5 等,则不需要以下定义 */
#define ATIM_TIMX_PWMIN_CC_IRQn TIM8_CC_IRQn
#define ATIM_TIMX_PWMIN_CC_IRQHandler TIM8_CC_IRQHandler
atim.c
void atim_timx_pwmin_chy_init(void)
{
{ GPIO_InitTypeDef gpio_init_struct = {0}; TIM_SlaveConfigTypeDef slave_config = {0}; TIM_IC_InitTypeDef tim_ic_pwmin_chy = {0}; ATIM_TIMX_PWMIN_CHY_CLK_ENABLE(); ATIM_TIMX_PWMIN_CHY_GPIO_CLK_ENABLE(); __HAL_RCC_AFIO_CLK_ENABLE(); AFIO_REMAP_PARTIAL(AFIO_EVCR_PORT_PC,AFIO_EVCR_PIN_PX6);/*复用 TIM8_CH1/PC6*/ gpio_init_struct.Pin = ATIM_TIMX_PWMIN_CHY_GPIO_PIN; gpio_init_struct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP; gpio_init_struct.Pull = GPIO_PULLDOWN; gpio_init_struct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH ; HAL_GPIO_Init(ATIM_TIMX_PWMIN_CHY_GPIO_PORT, &gpio_init_struct); g_timx_pwmin_chy_handle.Instance = ATIM_TIMX_PWMIN; /* 定时器 8 */ g_timx_pwmin_chy_handle.Init.Prescaler = 0; /* 定时器预分频系数 */ g_timx_pwmin_chy_handle.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;/* 递增计数 */ g_timx_pwmin_chy_handle.Init.Period = 65535; /* 自动重装载值 */ HAL_TIM_IC_Init(&g_timx_pwmin_chy_handle); /* 从模式配置,IT1 触发更新 */ slave_config.SlaveMode = TIM_SLAVEMODE_RESET; /* 从模式:复位模式 */ slave_config.InputTrigger = TIM_TS_TI1FP1; /* 定时器输入触发源:TI1FP1 */ slave_config.TriggerPolarity = TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_RISING;/*上升沿检测*/ slave_config.TriggerFilter = 0; /* 不滤波 */ HAL_TIM_SlaveConfigSynchro(&g_timx_pwmin_chy_handle, &slave_config);
/* IC1 捕获:上升沿触发 TI1FP1 */ tim_ic_pwmin_chy.ICPolarity = TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_RISING;/* 上升沿检测 */ tim_ic_pwmin_chy.ICSelection = TIM_ICSELECTION_DIRECTTI;/* IC1 映射到 TI1 上 */ tim_ic_pwmin_chy.ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1; /* 不分频 */ tim_ic_pwmin_chy.ICFilter = 0; /* 不滤波 */
HAL_TIM_IC_ConfigChannel(&g_timx_pwmin_chy_handle, &tim_ic_pwmin_chy,
TIM_CHANNEL_1 ); /* IC2 捕获:上升沿触发 TI1FP2 */ tim_ic_pwmin_chy.ICPolarity = TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_FALLING;/*下降沿检测*/ tim_ic_pwmin_chy.ICSelection = TIM_ICSELECTION_INDIRECTTI;/*IC2 映射到 TI1 上*/ HAL_TIM_IC_ConfigChannel(&g_timx_pwmin_chy_handle, &tim_ic_pwmin_chy,
TIM_CHANNEL_2); /* 设置中断优先级,抢占优先级 1,子优先级 3 */ HAL_NVIC_SetPriority(ATIM_TIMX_PWMIN_IRQn, 1, 3); HAL_NVIC_EnableIRQ( ATIM_TIMX_PWMIN_IRQn ); /* 开启 TIMx 中断 */ /* TIM1/TIM8 有独立的输入捕获中断服务函数 */ if ( ATIM_TIMX_PWMIN == TIM1 || ATIM_TIMX_PWMIN == TIM8)
{
/* 设置中断优先级,抢占优先级 1,子优先级 3 */ HAL_NVIC_SetPriority(ATIM_TIMX_PWMIN_CC_IRQn, 1, 3); HAL_NVIC_EnableIRQ(ATIM_TIMX_PWMIN_CC_IRQn); /* 开启 TIMx 中断 */ } __HAL_TIM_ENABLE_IT(&g_timx_pwmin_chy_handle, TIM_IT_UPDATE); HAL_TIM_IC_Start_IT(&g_timx_pwmin_chy_handle, TIM_CHANNEL_1); HAL_TIM_IC_Start_IT(&g_timx_pwmin_chy_handle, TIM_CHANNEL_2);
}
在 atim_timx_pwmin_chy_init 函数中,没有使用 HAL 库的 MSP 回调,而是把相关的初始 化都写到该函数里面。
第一部分,使能定时器和相关通道对应的 GPIO 时钟,以及初始化相关 IO 引脚。
第二部分,通过 HAL_TIM_IC_Init 函数初始化定时器的 ARR 和 PSC 等参数。
第三部分,通过 HAL_TIM_SlaveConfigSynchronization 函数配置从模式,复位模式等。
第四部分,通过 HAL_TIM_IC_ConfigChannel 函数分别配置 IC1 和 IC2。
第五部分,配置 NVIC,如使能定时器中断,配置抢占优先级和响应优先级。
最后,通过调用 HAL_TIM_IC_Start_IT 函数和__HAL_TIM_ENABLE_IT 函数宏使能捕获 中断和更新中断,并且使能定时器。 为了方便,我们定义了重新启动捕获函数,其定义如下:
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_psc = 0; /* 分频系数清零 */ /* 以最大的计数频率采集,以得到最好的精度 */ __HAL_TIM_SET_PRESCALER(&g_timx_pwmin_chy_handle, 0); __HAL_TIM_SET_COUNTER(&g_timx_pwmin_chy_handle, 0); /* 计数器清零 */ __HAL_TIM_ENABLE_IT(&g_timx_pwmin_chy_handle, TIM_IT_CC1);/* 使能捕获中断 */ __HAL_TIM_ENABLE_IT(&g_timx_pwmin_chy_handle, TIM_IT_UPDATE);/*使能更新中断*/ __HAL_TIM_ENABLE(&g_timx_pwmin_chy_handle); /* 使能定时器 TIMX */
ATIM_TIMX_PWMIN->SR = 0; /* 清除所有中断标志位 */ sys_intx_enable(); /* 打开中断 */
}
该函数首先关闭所有中断,然后把一些状态标志位清零、设置定时器预分频系数、计数器 值、使能相关中断、以及清除相关中断标志位,最后才允许被中断。 最后要介绍的是中断服务函数,在定时器1的输入捕获中断服务函数TIM1_CC_IRQHandler 和更新中断服务函数 TIM1_UP_IRQHandler 里面都是直接调用atim_timx_pwmin_chy_process函 数。输入捕获中断服务函数和更新中断服务函数都是用到宏定义的,这三个函数定义如下:
/** * @brief 定时器 TIMX 更新/溢出 中断服务函数 * @note TIM1/TIM8 的这个函数仅用于更新/溢出中断服务,捕获在另外一个函数! * 其他普通定时器则更新/溢出/捕获,都在这个函数里面处理! * @param 无 * @retval 无 */
void ATIM_TIMX_PWMIN_IRQHandler(void)
{ atim_timx_pwmin_chy_process();
} /** * @brief 定时器 TIMX 输入捕获 中断服务函数 * @note 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! * @param 无 * @retval 无 */
void ATIM_TIMX_PWMIN_CC_IRQHandler(void)
{ atim_timx_pwmin_chy_process();
} /** * @brief 定时器 TIMX 通道 Y PWM 输入模式 中断处理函数 * @note * 因为 TIM1/TIM8 等有多个中断服务函数,而 TIM2~5/TIM12/TIM15 等普通定时器只有 1 个中断服务 * 函数,为了更好的兼容,我们对中断处理统一放到 atim_timx_pwin_chy_process 函数里面进行处理 * * @param 无 * @retval 无 */
static void atim_timx_pwmin_chy_process(void)
{ static uint8_t sflag = 0; /* 启动 PWMIN 输入检测标志 */ if (g_timxchy_pwmin_sta) { g_timxchy_pwmin_psc = 0;
ATIM_TIMX_PWMIN->SR = 0; /* 清除所有中断标志位 */ __HAL_TIM_SET_COUNTER(&g_timx_pwmin_chy_handle, 0); /* 计数器清零 */ return ;
} /* 如果发生了更新中断 */ if (__HAL_TIM_GET_FLAG(&g_timx_pwmin_chy_handle, TIM_FLAG_UPDATE))
{
/* 清除更新中断标记 */ __HAL_TIM_CLEAR_FLAG(&g_timx_pwmin_chy_handle, TIM_FLAG_UPDATE);
/* 没有发生周期捕获中断,且捕获未完成 */ if (__HAL_TIM_GET_FLAG(&g_timx_pwmin_chy_handle, TIM_FLAG_CC1) == 0) {sflag = 0; if (g_timxchy_pwmin_psc == 0) /* 从 0 到 1 */ { g_timxchy_pwmin_psc ++; } else { if (g_timxchy_pwmin_psc == 65535) /* 已经最大了,可能是无输入状态 */ { g_timxchy_pwmin_psc = 0; /* 重新恢复不分频 */ } else if (g_timxchy_pwmin_psc > 32767)/* 不能倍增了 */ { g_timxchy_pwmin_psc = 65535; /* 直接等于最大分频系数 */ } else { g_timxchy_pwmin_psc += g_timxchy_pwmin_psc; /* 倍增 */ } } __HAL_TIM_SET_PRESCALER(&g_timx_pwmin_chy_handle,
g_timxchy_pwmin_psc); /* 设置定时器预分频系数 */ __HAL_TIM_SET_COUNTER(&g_timx_pwmin_chy_handle, 0); /* 计数器清零 */
ATIM_TIMX_PWMIN->SR = 0; /* 清除所有中断标志位 */ return ; } } if (sflag == 0) /* 第一次采集到捕获中断 */
{
/* 检测到了第一次周期捕获中断 */ if (__HAL_TIM_GET_FLAG(&g_timx_pwmin_chy_handle, TIM_FLAG_CC1)) { sflag = 1; /* 标记第一次周期已经捕获, 第二次周期捕获可以开始了 */ }
ATIM_TIMX_PWMIN->SR = 0; /* 清除所有中断标志位 */ return ; /* 完成此次操作 */ } if (g_timxchy_pwmin_sta == 0)/* 还没有成功捕获 */
{ /* 检测到了周期捕获中断 */ if (__HAL_TIM_GET_FLAG(&g_timx_pwmin_chy_handle, TIM_FLAG_CC1)) { g_timxchy_pwmin_hval = HAL_TIM_ReadCapturedValue(
&g_timx_pwmin_chy_handle, TIM_CHANNEL_2) + 1; /* 高定平脉宽捕获值 */ g_timxchy_pwmin_cval = HAL_TIM_ReadCapturedValue(
&g_timx_pwmin_chy_handle, TIM_CHANNEL_1) + 1; /* 周期捕获值 */ /* 高电平脉宽必定小于周期长度 */ if (g_timxchy_pwmin_hval < g_timxchy_pwmin_cval) { g_timxchy_pwmin_sta = 1; /* 标记捕获成功 */ g_timxchy_pwmin_psc = ATIM_TIMX_PWMIN->PSC;/* 获取 PWM 输入分频系数 */ if (g_timxchy_pwmin_psc == 0) /* 分频系数为 0 的时候, 修正读取数据 */ { g_timxchy_pwmin_hval++; /* 修正系数为 1, 加 1 */ g_timxchy_pwmin_cval++; /* 修正系数为 1, 加 1 */ }sflag = 0; /* 每次捕获 PWM 输入成功后, 停止捕获,避免频繁中断影响系统正常代码运行 */ ATIM_TIMX_PWMIN->CR1 &= ~(1 << 0); /* 关闭定时器 TIMX */ /* 关闭通道 1 捕获中断 */ __HAL_TIM_DISABLE_IT(&g_timx_pwmin_chy_handle, TIM_IT_CC1); /* 关闭通道 2 捕获中断 */ __HAL_TIM_DISABLE_IT(&g_timx_pwmin_chy_handle, TIM_IT_CC2);
/* 关闭更新中断 */ __HAL_TIM_DISABLE_IT(&g_timx_pwmin_chy_handle, TIM_IT_UPDATE); ATIM_TIMX_PWMIN->SR = 0; /* 清除所有中断标志位 */ } else { atim_timx_pwmin_chy_restart(); } } } ATIM_TIMX_PWMIN->SR = 0; /* 清除所有中断标志位 */
}
main.c
int main(void)
{ uint8_t t = 0; double ht, ct, f, tpsc; HAL_Init(); /* 初始化 HAL 库 */ sys_stm32_clock_init(RCC_PLL_MUL9); /* 设置时钟, 72Mhz */ delay_init(72); /* 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, 72 - 1); /* 1Mhz 的计数频率, 100Khz PWM */ atim_timx_pwmin_chy_init(); /* 初始化 PWM 输入捕获 */ GTIM_TIMX_PWM_CHY_CCRX = 2; /* 低电平宽度 2,高电平宽度 8 */ 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 */
/* 得到 PWM 采样时钟周期时间 */ tpsc = ((double)g_timxchy_pwmin_psc + 1)/72; 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 */ } LED0_TOGGLE(); /* LED0(RED)闪烁 */ t = 0; } }
}