stm32库函数学习篇---通用定时器（输入捕获功能）

时间：2022-12-30 23:21:21

两天学习了一下stm32通用定时器的输入捕获功能。在网上看到很多网友说触发中断程序进不了，于是自己也测试了个小程序，还好能够进入中断。呵呵~

 

实现功能：PA8随意延时驱动led灯闪烁，并且将PA8用杜邦线连接到PA7口，PA7是通用定时器TIM3的2通道，在TIM3_CH2触发中断程序中取反连接到PD2口的led灯，指示中断程序运行，并且每次进入中断后改变触发捕获的极性。实现两个led灯会交替闪烁。

 

先有必要了解stm32定时器的输入触发模块，如下图：


stm32库函数学习篇---通用定时器（输入捕获功能）

需要注意的是，一眼望去一个定时器似乎有8个通道，左边四个，右边四个，但其实左边和右边是共用相同的IO引脚，所以名称标注是一模一样。也就是说，每个通用定时器都只有四个独立通道，当某一通道作为了输入触发功能那就不能再作为输出匹配功能。这一点我们也可以从其他地方找到印证。比如TIM_ITConfig（）函数中如下：

void TIM_ITConfig

(

TIM_TypeDef * 

TIMx,

 

 

uint16_t 

TIM_IT,

 

 

FunctionalState 

NewState 

 

)

 

 

Enables or disables the specified TIM interrupts.

Parameters:

TIMx,:

where x can be 1 to 17 to select the TIMx peripheral.

TIM_IT,:

specifies the TIM interrupts sources to be enabled or disabled. This parameter can be any combination of the following values:

TIM_IT_Update: TIM update Interrupt source TIM_IT_CC1: TIM Capture Compare 1 Interrupt source TIM_IT_CC2: TIM Capture Compare 2 Interrupt source TIM_IT_CC3: TIM Capture Compare 3 Interrupt source TIM_IT_CC4: TIM Capture Compare 4 Interrupt source TIM_IT_COM: TIM Commutation Interrupt source TIM_IT_Trigger: TIM Trigger Interrupt source TIM_IT_Break: TIM Break Interrupt source

我们可以看到此函数TIM_IT参数的取值范围如下：

TIM_IT_Update: TIM update Interrupt source

TIM_IT_CC1: TIM Capture Compare 1 Interrupt source

TIM_IT_CC2: TIM Capture Compare 2 Interrupt source

TIM_IT_CC3: TIM Capture Compare 3 Interrupt source

TIM_IT_CC4: TIM Capture Compare 4 Interrupt source

TIM_IT_COM: TIM Commutation Interrupt source

TIM_IT_Trigger: TIM Trigger Interrupt source

TIM_IT_Break: TIM Break Interrupt source

也就是说每个通道的捕获和比较功能是共用一个中断标志。

 

 

stm32定时器输入触发功能其实挺简单的，与AVR单片机几乎一样。就是单片机引脚上一旦出现一个有效边沿（可以配置为上升、下降或者上升下降均触发），那么定时器计数器CNT里面的值就会被相应的Capture/Compare X Register保存下来。这里X可以是1，2，3，4任何一个。并且中断标志位被置位。但是此时TIM的计数寄存器CNT却不管这一事件的发生，继续自己的计数。此功能可以用来测量外部信号的脉宽或者是周期。

 

对于定时器的时基单元TIM_TimeBaseStructure就不作说明了，在我前面的文章有专门介绍。下面就重点讲解输入触发单元TIM_ICInitStructure。

首先看次结构体原型的定义如下：

 

 

 

typedef struct
 

{
 

 

   uint16_t TIM_Channel;      /*!< Specifies the TIM channel.
 

                                  This parameter can be a value of @ref TIM_Channel */
 

   uint16_t TIM_ICPolarity;   /*!< Specifies the active edge of the input signal.
 

                                   This parameter can be a value of @ref TIM_Input_Capture_Polarity */
 

   uint16_t TIM_ICSelection;  /*!< Specifies the input.
 

                                  This parameter can be a value of @ref TIM_Input_Capture_Selection */
 

 

   uint16_t TIM_ICPrescaler;  /*!< Specifies the Input Capture Prescaler.
 

                                   This parameter can be a value of @ref TIM_Input_Capture_Prescaler */
 

 

  uint16_t TIM_ICFilter;     /*!< Specifies the input capture filter.



                                   This parameter can be a number between 0x0 and 0xF */
 

} TIM_ICInitTypeDef;
 

 
 

 
 

它一共有5个成员，5个成员具体作用，我们只要看看3.5版本固件库的说明就清楚了。
 

 
 



uint16_t TIM_ICInitTypeDef::TIM_Channel
 
  


Specifies the TIM channel. This parameter can be a value of TIM_Channel
 

其中TIM_Channel的取值范围如下：
 

TIM_Channel_1.
 

TIM_Channel_2
 

TIM_Channel_3
 

TIM_Channel_4
 



uint16_t TIM_ICInitTypeDef::TIM_ICFilter
 
  


Specifies the input capture filter. This parameter can be a number between 0x0 and 0xF
 

说实话这个成员具体作用我没有深入了解，仅仅知道是作为对输入信号的滤波作用，估计是让用户设定用多少个采样时钟来确定最终输入信号，起到滤波作用，避免高频信号干扰，反正不管它了。
 



uint16_t TIM_ICInitTypeDef::TIM_ICPolarity
 
  


Specifies the active edge of the input signal. This parameter can be a value of TIM_Input_Capture_Polarity



这个就是触发边沿的极性选择了，取值范围如下：
 

TIM_ICPolarity_BothEdge
 

TIM_ICPolarity_Rising
 

TIM_ICPolarity_Falling
 



uint16_t TIM_ICInitTypeDef::TIM_ICPrescaler
 
  


Specifies the Input Capture Prescaler. This parameter can be a value of TIM_Input_Capture_Prescaler
 

这个成员是对外部信号进行分频，也即是设置上图中的Prescaler,可以设置为1/2/4/8分频。
 



uint16_t TIM_ICInitTypeDef::TIM_ICSelection
 
  


Specifies the input. This parameter can be a value of TIM_Input_Capture_Selection
 

这个成员的作用就必须要对照上面的示意图才能明白。仔细看上面的图，可以发现定时器的4个通道并不是完全独立的，而是1、2一组，3、4一组，同组之间的通道是有联系的。也就是可以出现交叉触发。而TIM_ICSelection就是选择要不要使用交叉来触发，如果不明白可以看固件库的说明文档，如下是此结构体成员的取值范围：





#define TIM_ICSelection_DirectTI   ((uint16_t)0x0001)
 
  


TIM Input 1, 2, 3 or 4 is selected to be connected to IC1, IC2, IC3 or IC4, respectively
 



#define TIM_ICSelection_IndirectTI   ((uint16_t)0x0002)
 
  


TIM Input 1, 2, 3 or 4 is selected to be connected to IC2, IC1, IC4 or IC3, respectively.
 



#define TIM_ICSelection_TRC   ((uint16_t)0x0003)
 
  


TIM Input 1, 2, 3 or 4 is selected to be connected to TRC.
 

也就是说，根据不同的取值，可以讲外部引脚的触发信号连到内部不同的单元，这样就使得单片机更加灵活了。
 

 
 

  
 

下面是main.c文件
 

#include "stm32f10x.h"
 

 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
 

TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
 

TIM_ICInitTypeDef  TIM_ICInitStructure;
 

NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
 

 void delay()
 

{
 

u32 i,j;
 

for(i=0;i<1000;i++)
 

for(j=0;j<5000;j++)



;
 

}
 

 void rcc_cfg()
 

{
 

 ;
 

}
 

 void gpio_cfg()
 

{
 

  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD|RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
 

 
 

  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;       //随意延时led取反，且将PA8作为触发定时器电平
 

  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;
 

  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
 

  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
 

 
 

  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;                       //触发中断时，取反PD2
 

  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
 

  GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);
 

 
 

  /* TIM3 channel 2 pin (PA.07) configuration */



   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7;
 

   GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
 

   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
 

   GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
 

}
 

 
 

void nvic_cfg()
 

{
 

        NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
 

              /* Enable the TIM3 global Interrupt */
 

       NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn;  //TIM3中断
 

       NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;  //先占优先级0级
 

       NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;  //从优先级3级
 

       NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道被使能
 

       NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);  //根据NVIC_InitStruct中指定的参数初始化外设NVIC寄存器
 

}
 

 
 

void tim3_cfg()
 

{
 

  RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);



   TIM_DeInit(TIM3);
 

  TIM_InternalClockConfig(TIM3);
 

  //预分频系数为36000-1，这样计数器时钟为72MHz/36000 = 2kHz
 

  TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 36000 - 1;
 

  //设置时钟分割
 

  TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
 

  //设置计数器模式为向上计数模式
 

  TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
 

  //设置计数溢出大小，每计2000个数就产生一个更新事件
 

  TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 2000 - 1;
 

  //将配置应用到TIM2中
 

  TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TimeBaseStructure);
 

   //禁止ARR预装载缓冲器
 

  TIM_ARRPreloadConfig(TIM3, DISABLE);
 

 
 

 //下面是对 TIM_ICInitStructure的配置
 

   TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_2;
 

   TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising;
 

   TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI;
 

   TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;    



   TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x0;       /*选择输入比较滤波器，滤波设置，经历几个周期跳变认定波形稳定0x0～0xF*/
 

    TIM_ICInit(TIM3, &TIM_ICInitStructure);
 

 
 

  //开启TIM2的中断
 

  TIM_ClearFlag(TIM3, TIM_IT_CC2);
 

  TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_CC2,ENABLE);
 

 
 

  TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);  //使能TIMx外设
 

}
 

 
 

/**
 

  * @brief  Main program.
 

  * @param  None
 

  * @retval None
 

  */
 

int main(void)
 

{
 

      rcc_cfg();
 

      gpio_cfg();
 

      nvic_cfg();



      tim3_cfg();
 

  while (1)
 

  {
 

    /* Set PA8 */
 

    GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_8, Bit_SET);
 

       delay();
 

    /* Reset PA8 */
 

    GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_8, Bit_RESET);
 

       delay();
 

  }
 

}
 

 
 

注意定时器3通道2引脚设置为浮空输入。
 

 
 

 
 

 
 

下面是stm32f10x_it.c文件
 

 
 

#include "stm32f10x_it.h"
 

 u8 flag=0;



extern TIM_ICInitTypeDef  TIM_ICInitStructure;
 

void TIM3_IRQHandler(void)
 

{
 

  if(TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_CC2) == SET)
 

  {
 

    /* Clear TIM3 Capture compare interrupt pending bit */
 

    TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_CC2);
 

      //每次进入中断就改变捕获触发方式，且翻转PD2的电平
 

       if(flag==0)
 

              {
 

              flag=1;
 

              TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Falling;
 

              TIM_ICInit(TIM3, &TIM_ICInitStructure);
 

              GPIO_WriteBit(GPIOD, GPIO_Pin_2, Bit_RESET);
 

              }
 

       else
 

              {
 

              flag=0;
 

              TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising;
 

              TIM_ICInit(TIM3, &TIM_ICInitStructure);



              GPIO_WriteBit(GPIOD, GPIO_Pin_2, Bit_SET);
 

              }
 

   }
 

}
 

 
 

程序运行后，可以看到板子上两个led灯交替闪烁。
 

我并没有对捕获值作任何处理，因为我只是测试程序是否能顺利进入捕获中断。
 

标签：
相关文章