stm32的定時器輸入捕獲與輸出比較講解

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上stm32的定時器輸入捕獲與輸出比較 (2015-09-28 09:26:24)標簽：  分類：  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-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

2、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。并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

3、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 timer1有五個通道（對應五個IO引腳），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

4、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，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。  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”就是比較匹配了你要IO電平怎么辦？是清0還是置1？還是怎么樣？這樣才能產(chǎn)生波形啊 要不然你要比較單元有什么用呢？ 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

5、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？恩 定時器1的輸出比較模式怎么用。利用這個功能輸出一個1KHZ，占空比為10%的程序怎么寫??？求高人指點1、陪定時器1的功能為特殊功能，不是普通IO  在PERCFG這里2、P1SEL引腳選擇3、P1DIR設為輸出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(diào) 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4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）：TIM_ICInitStructure.TIM_ICMode =TIM_ICMode_ICAP; 

7、;               /配置為輸入捕獲模式         TIM_ICInitStructure.TIM_Channel =TIM_Channel_1;                &#

8、160;   /選擇通道1TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity =TIM_ICPolarity_Rising;      /輸入上升沿捕獲TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection =TIM_ICSelection_DirectTI;   /通道方向選擇  TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler =TIM_ICPSC_DIV1;   &

9、#160;          /每次檢測到捕獲輸入就觸發(fā)一次捕獲TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter =0x0;                           /濾波TIM_ICInit(TIM2

10、, &TIM_ICInitStructure);   /TIM2通道1配置完畢 TIM_ICInitStructure.TIM_ICMode = TIM_ICMode_ICAP;     /配置為輸入捕獲模式     TIM_ICInitStructure.TIM_Channel =TIM_Channel_3;           

11、0;     /選擇通道3TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity =TIM_ICPolarity_Rising;      /輸入上升沿捕獲TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection =TIM_ICSelection_DirectTI;  /   TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler =TIM_ICPSC_DIV1;  

12、60;          /每次檢測到捕獲輸入就觸發(fā)一次捕獲 TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x0;             /濾波TIM_ICInit(TIM2, &TIM_ICInitStructure);   /TIM2通道3配置完畢 以上是輸入捕獲配置還需要做的工

13、作就是（參考stm32參考手冊的TIM的結構框圖）：  TIM_SelectInputTrigger(TIM2,TIM_TS_TI1FP1);                     /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  TIM_SelectSlaveMode(TIM2,TIM_SlaveMode_Reset);

14、         /復位模式-選中的觸發(fā)輸入（TRGI）的上升沿初始化計數(shù)器，并且產(chǎn)生一個更新線號  TIM_SelectMasterSlaveMode(TIM2,TIM_MasterSlaveMode_Enable);      /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 紅色箭頭所指，這

15、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信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:通道1  TIM_SelectInputTrigger(TIM2,TIM_TS_TI1FP1);   &#

16、160;                 /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  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，并且產(chǎn)生一個更新線號TIMx-&g

17、t;CRR1的值即為信號的周期通道2：  TIM_SelectInputTrigger(TIM2,TIM_TS_TI2FP2);                    /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   TIM_SelectSlaveMode(TIM2,TIM_SlaveMode_Reset); &

18、#160;       /復位模式-選中的觸發(fā)輸入（TRGI）的上升沿初始化計數(shù)器，并且產(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。  

19、0;    基本定時器：具備最基本的定時功能，下面是它的結構：我們來看看它的啟動代碼：void TIM2_Configuration(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= 計數(shù)值）   TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;   設置TIM2_CLK為72MHZ（即TIM2外設掛在APB1上，把它的時鐘打開。） 

20、        RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2 ,ENABLE);   設置計數(shù)值位1000   TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=1000;   將TIM2_CLK為72MHZ除以72 = 1MHZ為定時器的計數(shù)頻率   TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler= 71; 

21、;  這個TIM_ClockDivision是設置時鐘分割，這里不分割還是1MHZ的計數(shù)頻率   TIM_TimeBaseStructure.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

22、.c的庫文件中    TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseStructure);   清除標志位    TIM_ClearFlag(TIM2,TIM_FLAG_Update);   使能TIM2中斷   TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE);   使能TIM2外設    &#

23、160;     TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);                                         

24、;                                                  

25、;           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引腳進行脈沖輸出，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_

26、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(qū)動下不斷累加，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

27、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)。如果不想看的可以直接看我標注的紅色字體，就大體可以理解。下面我們來編寫具體代碼和講解：void TIM3_GPIO_Config(void)配置TIM3復用輸出PWM的IO  GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;  打開TIM3的時鐘  RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);  打開GPIOA和GPIOB的時鐘  

28、;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA| RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);  配置PA6.PA7的工作模式  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=  GPIO_Pin_6 |GPIO_Pin_7;  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode =GPIO_Mode_AF_PP;        GPIO_InitStructur

29、e.GPIO_Speed =GPIO_Speed_50MHz;  GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);  配置PB0.PB1的工作模式  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=  GPIO_Pin_0 |GPIO_Pin_1;  GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);void TIM3_Mode_Config(void)      

30、; TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;/初始化TIM3的時間基數(shù)單位       TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;/初始化TIM3的外設        u16 CCR1_Val= 500;         

31、;     u16 CCR2_Val= 375;        u16 CCR3_Val= 250;        u16 CCR4_Val= 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)）     &#

32、160;  TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period= 999;        TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler= 0;           TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision= TIM_CKD_DIV1 ;      &#

33、160; TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode= TIM_CounterMode_Up;  TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TimeBaseStructure);  TIM3的外設的設置  TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode= TIM_OCMode_PWM1;      /TIM脈沖寬度調(diào)制模式1     TIM_OCIni

34、tStructure.TIM_OutputState= TIM_OutputState_Enable;/這個暫時不知道，stm32固件庫里沒有搜到。應該是定時器輸出聲明使能的意思        TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse =CCR1_Val;/設置了待裝入捕獲比較寄存器的脈沖值        TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity= TIM_OCPolarity_High;&

35、#160;/TIM輸出比較極性高  TIM_OC1Init(TIM3,&TIM_OCInitStructure);        TIM_OC1PreloadConfig(TIM3,TIM_OCPreload_Enable);/使能或者失能TIMx在CCR1上的預裝載寄存器  下面3路PWM輸出和上面的一樣不再解說  TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState= TIM_OutputState_Enable;  TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse =CCR2_Val;        TIM_OC2Init(TIM3,&TIM_OCInitStructure);        TIM_OC2PreloadConfig(TIM