• 【STM32F407开发板用户手册】第27章 STM32F407的定时器应用之TIM1-TIM14的PWM实现


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    第27章       STM32F407的定时器应用之TIM1-TIM14的PWM实现

    本章教程为大家讲解定时器应用之TIM1 – TIM14所有定时器的PWM实现。实际项目中用到的地方较多,如电机控制、无源蜂鸣器、显示屏背光等场合。

    27.1 初学者重要提示

    27.2 定时器PWM驱动设计

    27.3 定时器板级支持包(bsp_tim_pwm.c)

    27.4 定时器驱动移植和使用

    27.5 实验例程设计框架

    27.6 实验例程说明(MDK)

    27.7 实验例程说明(IAR)

    27.8 总结

    27.1 初学者重要提示

    1.   学习本章节前,务必优先学习第25章,HAL库的几个常用API均作了讲解和举例。
    2.   如果配置的GPIO引脚无法正确输出,注意本章2.1小节,保证是定时器复用支持的引脚。

    27.2 定时器PWM的驱动设计

    针对STM32F4的定时器PWM功能,专门设置了一个超级函数,用户可以方便的配置TIM1-TIM14所有定时器的PWM输出。

    27.2.1 定时器PWM输出支持的引脚

    STM32F4支持的PWM输出引脚如下(未整理互补输出引脚):

    TIM1_CH1, PA8,    PE9,
        TIM1_CH2, PA9,    PE11
        TIM1_CH3, PA10,    PE13
        TIM1_CH4, PA11,    PE14
    
        TIM2_CH1, PA15 (仅限429,439) 407没有此脚
        TIM2_CH2, PA1,    PB3
        TIM2_CH3, PA2,  PB10
        TIM2_CH4, PA3,  PB11
    
        TIM3_CH1, PA6,  PB4, PC6
        TIM3_CH2, PA7,  PB5, PC7
        TIM3_CH3, PB0,  PC8
        TIM3_CH4, PB1,  PC9
    
        TIM4_CH1, PB6,  PD12
        TIM4_CH2, PB7,  PD13
        TIM4_CH3, PB8,  PD14
        TIM4_CH4, PB9,  PD15
    
        TIM5_CH1, PA0,  PH10
        TIM5_CH2, PA1,  PH11
        TIM5_CH3, PA2,  PH12
        TIM5_CH4, PA3,  PI10
    
        TIM8_CH1, PC6,  PI5
        TIM8_CH2, PC7,  PI6
        TIM8_CH3, PC8,  PI7
        TIM8_CH4, PC9,  PI2
    
        TIM9_CH1, PA2,  PE5
        TIM9_CH2, PA3,  PE6
    
        TIM10_CH1, PB8,  PF6
    
        TIM11_CH1, PB9,  PF7
    
        TIM12_CH1, PB14,  PH6
        TIM12_CH2, PB15,  PH9
    
        TIM13_CH1, PA6,  PF8
        TIM14_CH1, PA7,  PF9

    使用时,直接配置定时器PWM模式,并配置相应引脚即可使用。

    27.2.2 定时器PWM初始化

    下面函数的作用是根据使用的是GPIO,使能相应的GPIO时钟。

    1.    /*
    2.    ******************************************************************************************************
    3.    *    函 数 名: bsp_RCC_GPIO_Enable
    4.    *    功能说明: 使能GPIO时钟
    5.    *    形    参: GPIOx GPIOA - GPIOI
    6.    *    返 回 值: 无
    7.    ******************************************************************************************************
    8.    */
    9.    void bsp_RCC_GPIO_Enable(GPIO_TypeDef* GPIOx)
    10.    {
    11.        if (GPIOx == GPIOA) __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
    12.        else if (GPIOx == GPIOB) __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
    13.        else if (GPIOx == GPIOC) __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();
    14.        else if (GPIOx == GPIOD) __HAL_RCC_GPIOD_CLK_ENABLE();
    15.        else if (GPIOx == GPIOE) __HAL_RCC_GPIOE_CLK_ENABLE();
    16.        else if (GPIOx == GPIOF) __HAL_RCC_GPIOF_CLK_ENABLE();
    17.        else if (GPIOx == GPIOG) __HAL_RCC_GPIOG_CLK_ENABLE();
    18.        else if (GPIOx == GPIOH) __HAL_RCC_GPIOH_CLK_ENABLE();
    19.        else if (GPIOx == GPIOI) __HAL_RCC_GPIOI_CLK_ENABLE();
    20.    }

    下面函数的作用是根据使用的定时器,使能和禁止相应的定时器时钟。

    1.    /*
    2.    ******************************************************************************************************
    3.    *    函 数 名: bsp_RCC_TIM_Enable
    4.    *    功能说明: 使能TIM RCC 时钟
    5.    *    形    参: TIMx TIM1 - TIM14
    6.    *    返 回 值: 无
    7.    ******************************************************************************************************
    8.    */
    9.    void bsp_RCC_TIM_Enable(TIM_TypeDef* TIMx)
    10.    {
    11.        if (TIMx == TIM1) __HAL_RCC_TIM1_CLK_ENABLE();
    12.        else if (TIMx == TIM2) __HAL_RCC_TIM2_CLK_ENABLE();
    13.        else if (TIMx == TIM3) __HAL_RCC_TIM3_CLK_ENABLE();
    14.        else if (TIMx == TIM4) __HAL_RCC_TIM4_CLK_ENABLE();
    15.        else if (TIMx == TIM5) __HAL_RCC_TIM5_CLK_ENABLE();
    16.        else if (TIMx == TIM6) __HAL_RCC_TIM6_CLK_ENABLE();
    17.        else if (TIMx == TIM7) __HAL_RCC_TIM7_CLK_ENABLE();
    18.        else if (TIMx == TIM8) __HAL_RCC_TIM8_CLK_ENABLE();
    19.        else if (TIMx == TIM9) __HAL_RCC_TIM9_CLK_ENABLE();
    20.        else if (TIMx == TIM10) __HAL_RCC_TIM10_CLK_ENABLE();
    21.        else if (TIMx == TIM11) __HAL_RCC_TIM11_CLK_ENABLE();
    22.        else if (TIMx == TIM12) __HAL_RCC_TIM12_CLK_ENABLE();
    23.        else if (TIMx == TIM13) __HAL_RCC_TIM13_CLK_ENABLE();
    24.        else if (TIMx == TIM14) __HAL_RCC_TIM14_CLK_ENABLE();
    25.        else
    26.        {
    27.            Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
    28.        }    
    29.    }
    30.    
    31.    /*
    32.    ******************************************************************************************************
    33.    *    函 数 名: bsp_RCC_TIM_Disable
    34.    *    功能说明: 关闭TIM RCC 时钟
    35.    *    形    参: TIMx TIM1 - TIM14
    36.    *    返 回 值: TIM外设时钟名
    37.    ******************************************************************************************************
    38.    */
    39.    void bsp_RCC_TIM_Disable(TIM_TypeDef* TIMx)
    40.    {
    41.        /*
    42.            APB1 定时器有 TIM2, TIM3 ,TIM4, TIM5, TIM6, TIM7, TIM12, TIM13, TIM14 
    43.            APB2 定时器有 TIM1, TIM8 ,TIM9, TIM10, TIM11
    44.        */
    45.        if (TIMx == TIM1) __HAL_RCC_TIM3_CLK_DISABLE();
    46.        else if (TIMx == TIM2) __HAL_RCC_TIM2_CLK_DISABLE();
    47.        else if (TIMx == TIM3) __HAL_RCC_TIM3_CLK_DISABLE();
    48.        else if (TIMx == TIM4) __HAL_RCC_TIM4_CLK_DISABLE();
    49.        else if (TIMx == TIM5) __HAL_RCC_TIM5_CLK_DISABLE();
    50.        else if (TIMx == TIM6) __HAL_RCC_TIM6_CLK_DISABLE();
    51.        else if (TIMx == TIM7) __HAL_RCC_TIM7_CLK_DISABLE();
    52.        else if (TIMx == TIM8) __HAL_RCC_TIM8_CLK_DISABLE();
    53.        else if (TIMx == TIM9) __HAL_RCC_TIM9_CLK_DISABLE();
    54.        else if (TIMx == TIM10) __HAL_RCC_TIM10_CLK_DISABLE();
    55.        else if (TIMx == TIM11) __HAL_RCC_TIM11_CLK_DISABLE();
    56.        else if (TIMx == TIM12) __HAL_RCC_TIM12_CLK_DISABLE();
    57.        else if (TIMx == TIM13) __HAL_RCC_TIM13_CLK_DISABLE();
    58.        else if (TIMx == TIM14) __HAL_RCC_TIM14_CLK_DISABLE();
    59.        else
    60.        {
    61.            Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
    62.        }
    63.    }

    配置定时器的PWM功能时,要是设置引脚的复用模式,下面函数就是起到这个作用。

    1.    /*
    2.    ******************************************************************************************************
    3.    *    函 数 名: bsp_GetAFofTIM
    4.    *    功能说明: 根据TIM 得到AF寄存器配置
    5.    *    形    参: TIMx TIM1 - TIM14
    6.    *    返 回 值: AF寄存器配置
    7.    ******************************************************************************************************
    8.    */
    9.    uint8_t bsp_GetAFofTIM(TIM_TypeDef* TIMx)
    10.    {
    11.        uint8_t ret = 0;
    12.    
    13.        if (TIMx == TIM1) ret = GPIO_AF1_TIM1;
    14.        else if (TIMx == TIM2) ret = GPIO_AF1_TIM2;
    15.        
    16.        else if (TIMx == TIM3) ret = GPIO_AF2_TIM3;
    17.        else if (TIMx == TIM4) ret = GPIO_AF2_TIM4;
    18.        else if (TIMx == TIM5) ret = GPIO_AF2_TIM5;
    19.        
    20.        else if (TIMx == TIM8) ret = GPIO_AF3_TIM8;
    21.        else if (TIMx == TIM9) ret = GPIO_AF3_TIM9;
    22.        else if (TIMx == TIM10) ret = GPIO_AF3_TIM10;
    23.        else if (TIMx == TIM11) ret = GPIO_AF3_TIM11;
    24.        
    25.        else if (TIMx == TIM12) ret = GPIO_AF9_TIM12;
    26.        else if (TIMx == TIM13) ret = GPIO_AF9_TIM13;
    27.        else if (TIMx == TIM14) ret = GPIO_AF9_TIM14;
    28.        else
    29.        {
    30.            Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
    31.        }
    32.        
    33.        return ret;
    34.    }

    下面函数的作用是配置用于PWM输出的引脚:

    1.    /*
    2.    ******************************************************************************************************
    3.    *    函 数 名: bsp_ConfigTimGpio
    4.    *    功能说明: 配置GPIO和TIM时钟, GPIO连接到TIM输出通道
    5.    *    形    参: GPIOx : GPIOA - GPIOK
    6.    *             GPIO_PinX : GPIO_PIN_0 - GPIO__PIN_15
    7.    *             TIMx : TIM1 - TIM14
    8.    *    返 回 值: 无
    9.    ******************************************************************************************************
    10.    */
    11.    void bsp_ConfigTimGpio(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_PinX, TIM_TypeDef* TIMx)
    12.    {
    13.        GPIO_InitTypeDef   GPIO_InitStruct;
    14.    
    15.        /* 使能GPIO时钟 */
    16.        bsp_RCC_GPIO_Enable(GPIOx);
    17.    
    18.          /* 使能TIM时钟 */
    19.        bsp_RCC_TIM_Enable(TIMx);
    20.    
    21.        GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
    22.        GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
    23.        GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
    24.        GPIO_InitStruct.Alternate = bsp_GetAFofTIM(TIMx);
    25.        GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PinX;
    26.        HAL_GPIO_Init(GPIOx, &GPIO_InitStruct);
    27.    }

    当占空比是0%或者100%时,直接设置引脚的高低电平状态。

    1.    /*
    2.    ******************************************************************************************************
    3.    *    函 数 名: bsp_ConfigGpioOut
    4.    *    功能说明: 配置GPIO为推挽输出。主要用于PWM输出,占空比为0和100的情况。
    5.    *    形    参: GPIOx : GPIOA - GPIOK
    6.    *             GPIO_PinX : GPIO_PIN_0 - GPIO__PIN_15
    7.    *    返 回 值: 无
    8.    ******************************************************************************************************
    9.    */
    10.    void bsp_ConfigGpioOut(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_PinX)
    11.    {
    12.        GPIO_InitTypeDef   GPIO_InitStruct;
    13.    
    14.        bsp_RCC_GPIO_Enable(GPIOx);        /* 使能GPIO时钟 */
    15.    
    16.        GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
    17.        GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    18.        GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
    19.        GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PinX;
    20.        HAL_GPIO_Init(GPIOx, &GPIO_InitStruct);
    21.    }

    下面的函数是实现TIM1 – TIM14进行PWM输出的核心,也是专门供用户调用的。

    1.    /*
    2.    ******************************************************************************************************
    3.    *    函 数 名: bsp_SetTIMOutPWM
    4.    *    功能说明: 设置引脚输出的PWM信号的频率和占空比.  当频率为0,并且占空为0时,关闭定时器,GPIO输出0;
    5.    *              当频率为0,占空比为100%时,GPIO输出1.
    6.    *    形    参: GPIOx : GPIOA - GPIOK
    7.    *              GPIO_Pin : GPIO_PIN_0 - GPIO__PIN_15
    8.    *              TIMx : TIM1 - TIM14
    9.    *             _ucChannel:使用的定时器通道,范围1 - 4
    10.    *              _ulFreq : PWM信号频率,单位Hz (实际测试,可以输出100MHz),0 表示禁止输出
    11.    *              _ulDutyCycle : PWM信号占空比,单位: 万分之一。如5000,表示50.00%的占空比
    12.    *    返 回 值: 无
    13.    ******************************************************************************************************
    14.    */
    15.    void bsp_SetTIMOutPWM(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin, TIM_TypeDef* TIMx, uint8_t _ucChannel,
    16.         uint32_t _ulFreq, uint32_t _ulDutyCycle)
    17.    {
    18.        TIM_HandleTypeDef  TimHandle = {0};
    19.        TIM_OC_InitTypeDef sConfig = {0};    
    20.        uint16_t usPeriod;
    21.        uint16_t usPrescaler;
    22.        uint32_t pulse;
    23.        uint32_t uiTIMxCLK;
    24.        const uint16_t TimChannel[6+1] = {0, TIM_CHANNEL_1, TIM_CHANNEL_2, TIM_CHANNEL_3, TIM_CHANNEL_4};
    25.    
    26.        if (_ucChannel > 6)
    27.        {
    28.            Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
    29.        }
    30.        
    31.        if (_ulDutyCycle == 0)
    32.        {        
    33.            //bsp_RCC_TIM_Disable(TIMx);        /* 关闭TIM时钟, 可能影响其他通道 */        
    34.            bsp_ConfigGpioOut(GPIOx, GPIO_Pin);    /* 配置GPIO为推挽输出 */                
    35.            HAL_GPIO_WritePin(GPIOx, GPIO_Pin, GPIO_PIN_RESET);    /* PWM = 0 */        
    36.            return;
    37.        }
    38.        else if (_ulDutyCycle == 10000)
    39.        {
    40.            //bsp_RCC_TIM_Disable(TIMx);        /* 关闭TIM时钟, 可能影响其他通道 */
    41.            bsp_ConfigGpioOut(GPIOx, GPIO_Pin);    /* 配置GPIO为推挽输出 */        
    42.            HAL_GPIO_WritePin(GPIOx, GPIO_Pin, GPIO_PIN_SET);    /* PWM = 1 */            
    43.            return;
    44.        }
    45.        
    46.        /* 下面是PWM输出 */
    47.        
    48.        bsp_ConfigTimGpio(GPIOx, GPIO_Pin, TIMx);    /* 使能GPIO和TIM时钟,并连接TIM通道到GPIO */
    49.        
    50.        /*-----------------------------------------------------------------------
    51.            system_stm32f4xx.c 文件中 void SetSysClock(void) 函数对时钟的配置如下:
    52.    
    53.            HCLK = SYSCLK / 1     (AHB1Periph)
    54.            PCLK2 = HCLK / 2      (APB2Periph)
    55.            PCLK1 = HCLK / 4      (APB1Periph)
    56.    
    57.            因为APB1 prescaler != 1, 所以 APB1上的TIMxCLK = PCLK1 x 2 = SystemCoreClock / 2;
    58.            因为APB2 prescaler != 1, 所以 APB2上的TIMxCLK = PCLK2 x 2 = SystemCoreClock;
    59.    
    60.            APB1 定时器有 TIM2, TIM3 ,TIM4, TIM5, TIM6, TIM7, TIM12, TIM13,TIM14
    61.            APB2 定时器有 TIM1, TIM8 ,TIM9, TIM10, TIM11
    62.    
    63.        ----------------------------------------------------------------------- */
    64.        if ((TIMx == TIM1) || (TIMx == TIM8) || (TIMx == TIM9) || (TIMx == TIM10) || (TIMx == TIM11))
    65.        {
    66.            /* APB2 定时器时钟 = 168M */
    67.            uiTIMxCLK = SystemCoreClock;
    68.        }
    69.        else    
    70.        {
    71.            /* APB1 定时器 = 84M */
    72.            uiTIMxCLK = SystemCoreClock / 2;
    73.        }
    74.    
    75.        if (_ulFreq < 100)
    76.        {
    77.            usPrescaler = 10000 - 1;                     /* 分频比 = 10000 */
    78.            usPeriod =  (uiTIMxCLK / 10000) / _ulFreq  - 1; /* 自动重装的值 */
    79.        }
    80.        else if (_ulFreq < 3000)
    81.        {
    82.            usPrescaler = 100 - 1;                         /* 分频比 = 100 */
    83.            usPeriod =  (uiTIMxCLK / 100) / _ulFreq  - 1;    /* 自动重装的值 */
    84.        }
    85.        else    /* 大于4K的频率,无需分频 */
    86.        {
    87.            usPrescaler = 0;                    /* 分频比 = 1 */
    88.            usPeriod = uiTIMxCLK / _ulFreq - 1;    /* 自动重装的值 */
    89.        }
    90.        pulse = (_ulDutyCycle * usPeriod) / 10000;
    91.    
    92.        
    93.        HAL_TIM_PWM_DeInit(&TimHandle);
    94.        
    95.        /*  PWM频率 = TIMxCLK / usPrescaler + 1)/usPeriod + 1)*/
    96.        TimHandle.Instance = TIMx;
    97.        TimHandle.Init.Prescaler         = usPrescaler;
    98.        TimHandle.Init.Period            = usPeriod;
    99.        TimHandle.Init.ClockDivision     = 0;
    100.        TimHandle.Init.CounterMode       = TIM_COUNTERMODE_UP;
    101.        TimHandle.Init.RepetitionCounter = 0;
    102.        TimHandle.Init.AutoReloadPreload = 0;
    103.        if (HAL_TIM_PWM_Init(&TimHandle) != HAL_OK)
    104.        {
    105.            Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
    106.        }
    107.    
    108.        /* 配置定时器PWM输出通道 */
    109.        sConfig.OCMode       = TIM_OCMODE_PWM1;
    110.        sConfig.OCPolarity   = TIM_OCPOLARITY_HIGH;
    111.        sConfig.OCFastMode   = TIM_OCFAST_DISABLE;
    112.        sConfig.OCNPolarity  = TIM_OCNPOLARITY_HIGH;
    113.        sConfig.OCNIdleState = TIM_OCNIDLESTATE_RESET;
    114.        sConfig.OCIdleState  = TIM_OCIDLESTATE_RESET;
    115.    
    116.        /* 占空比 */
    117.        sConfig.Pulse = pulse;
    118.        if (HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&TimHandle, &sConfig, TimChannel[_ucChannel]) != HAL_OK)
    119.        {
    120.            Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
    121.        }
    122.        
    123.        /* 启动PWM输出 */
    124.        if (HAL_TIM_PWM_Start(&TimHandle, TimChannel[_ucChannel]) != HAL_OK)
    125.        {
    126.            Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
    127.        }
    128.    }

    程序中的注释已经比较详细,这里把几个关键的地方再阐释下:

    •   第18-19行,HAL库的这两个结构体变量要初始化为0,这个问题在第25章的的第4小节有专门说明。
    •   第64–90行,计算出要配置的分频和周期。这里要注意一点,因为除了TIM2和TIM5,其它定时器都是16位的,相关寄存器大部分也都是16位的,配置的时候不可以超出0 -65535。这里分频变量usPrescaler和周期变量usPeriod统一按照16位计算,所以有了这几行代码做频率区分,防止超出范围。
    •   第93 – 106行,通过函数HAL_TIM_PWM_Init配置了PWM频率。
    •   第109 – 121行,配置定时器的PWM输出通道,关于结构体成员代表的含义和函数HAL_TIM_PWM_ConfigChannel的用法分别看第32章的3.3和4.4小节。
    •   第124行,启动定时器PWM输出。

    27.3 定时器板级支持包(bsp_tim_pwm.c)

    定时器驱动文件bsp_tim_pwm.c主要实现了如下两个API供用户调用:

    •   bsp_SetTIMOutPWM
    •   bsp_SetTIMforInt

    这个两个函数都是TIM1-TIM14所有定时器都支持,函数bsp_SetTIMforInt用于定时器周期性中断,上个章节已经为大家讲解,本小节主要把函数bsp_SetTIMOutPWM做个说明。

    27.3.1 函数bsp_SetTIMOutPWM

    函数原型:

    void bsp_SetTIMOutPWM(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin, TIM_TypeDef* TIMx, uint8_t _ucChannel,
                          uint32_t _ulFreq, uint32_t _ulDutyCycle)

    函数描述:

    此函数主要用配置定时器的PWM输出。

    函数参数:

    •   第1个参数GPIO分组,范围GPIOA – GPIOI。
    •   第2个参数是具体的GPIO引脚,范围GPIO_PIN_0 - GPIO__PIN_15。
    •   第3个参数用于指定使用哪个定时器,参数可以是TIM1 – TIM14所有定时器。
    •   第4个参数是使用的定时器通道,范围1-4,分别表示通道1,通道2,通道3和通道4。
    •   第5个参数是要实现的定时器中断频率,单位Hz,如果填0的话,表示关闭。
    •   第6个参数是PWM信号占空比,单位: 万分之一。如5000,表示50.00%的占空比。

    注意事项:

    使用举例:

    比如配置PB3硬件输出1KHz方波,占空比50%

    bsp_SetTIMOutPWM(GPIOB, GPIO_PIN_3,  TIM3,  4, 1000, 5000)

    27.4 定时器驱动移植和使用

    定时器的移植比较简单:

    •   第1步:复制bsp_tim_pwm.c和bsp_tim_pwm.h到自己的工程目录,并添加到工程里面。
    •   第2步:这几个驱动文件主要用到HAL库的GPIO和TIM驱动文件,简单省事些可以添加所有HAL库.C源文件进来。
    •   第3步,应用方法看本章节配套例子即可。

    27.5 实验例程设计框架

    通过程序设计框架,让大家先对配套例程有一个全面的认识,然后再理解细节,本次实验例程的设计框架如下:

      第1阶段,上电启动阶段:

    • 这部分在第14章进行了详细说明。

      第2阶段,进入main函数:

    •   第1步,硬件初始化,主要是HAL库,系统时钟,滴答定时器,LED和串口。
    •   第2步,输出PWM以及按键消息处理。

    27.6 实验例程说明(MDK)

    配套例子:

    V5-008_定时器PWM输出(驱动支持TIM1-TIM14)

    实验目的:

    1. 学习定时器PWM输出。

    实验内容:

    1. 系统上电后驱动了1个软件定时器,每100ms翻转一次LED2,同时PB6输出1KHz方波,占空比50% 。

    实验操作:

    1. K1键按下,PB6输出1KHz方波,占空比50%。
    2. K2键按下,PB6输出10KHz方波,占空比50%。
    3. K3键按下,PB6输出100KHz方波,占空比50%。

    PWM输出引脚PB6的位置:

     

    上电后串口打印的信息:

    波特率 115200,数据位 8,奇偶校验位无,停止位 1

     

    程序设计:

      系统栈大小分配:

     

      硬件外设初始化

    硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现:

    /*
    *********************************************************************************************************
    *    函 数 名: bsp_Init
    *    功能说明: 初始化所有的硬件设备。该函数配置CPU寄存器和外设的寄存器并初始化一些全局变量。只需要调用一次
    *    形    参:无
    *    返 回 值: 无
    *********************************************************************************************************
    */
    void bsp_Init(void)
    {
        /* 
           STM32F407 HAL 库初始化,此时系统用的还是F407自带的16MHz,HSI时钟:
           - 调用函数HAL_InitTick,初始化滴答时钟中断1ms。
           - 设置NVIV优先级分组为4。
         */
        HAL_Init();
    
        /* 
           配置系统时钟到168MHz
           - 切换使用HSE。
           - 此函数会更新全局变量SystemCoreClock,并重新配置HAL_InitTick。
        */
        SystemClock_Config();
    
        /* 
           Event Recorder:
           - 可用于代码执行时间测量,MDK5.25及其以上版本才支持,IAR不支持。
           - 默认不开启,如果要使能此选项,务必看V5开发板用户手册第8章
        */    
    #if Enable_EventRecorder == 1  
        /* 初始化EventRecorder并开启 */
        EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
        EventRecorderStart();
    #endif
        
        bsp_InitKey();        /* 按键初始化,要放在滴答定时器之前,因为按钮检测是通过滴答定时器扫描 */
        bsp_InitTimer();      /* 初始化滴答定时器 */
        bsp_InitUart();        /* 初始化串口 */
        bsp_InitExtIO();    /* 初始化扩展IO */
        bsp_InitLed();        /* 初始化LED */    
        BEEP_InitHard();    /* 初始化蜂鸣器 */
    }

      主功能:

    主程序实现如下操作:

    •   K1键按下,PB6输出1KHz方波,占空比50%。
    •   K2键按下,PB6输出10KHz方波,占空比50%。
    •   K3键按下,PB6输出100KHz方波,占空比50%。
    /*
    *********************************************************************************************************
    *    函 数 名: main
    *    功能说明: c程序入口
    *    形    参: 无
    *    返 回 值: 错误代码(无需处理)
    *********************************************************************************************************
    */
    int main(void)
    {
        uint8_t ucKeyCode;        /* 按键代码 */
        
    
        bsp_Init();        /* 硬件初始化 */
        
        PrintfLogo();    /* 打印例程名称和版本等信息 */
        PrintfHelp();    /* 打印操作提示 */
    
        bsp_StartAutoTimer(0, 100);    /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
        
        bsp_SetTIMOutPWM(GPIOB, GPIO_PIN_6,  TIM4,  1, 1000, 5000); /* PB1硬件输出1KHz方波,占空比50% */
        
        /* 进入主程序循环体 */
        while (1)
        {
            bsp_Idle();        /* 这个函数在bsp.c文件。用户可以修改这个函数实现CPU休眠和喂狗 */
    
            /* 判断定时器超时时间 */
            if (bsp_CheckTimer(0))    
            {
                /* 每隔50ms 进来一次 */  
                bsp_LedToggle(2);
            }
    
            /* 按键滤波和检测由后台systick中断服务程序实现,我们只需要调用bsp_GetKey读取键值即可。 */
            ucKeyCode = bsp_GetKey();    /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */
            if (ucKeyCode != KEY_NONE)
            {
                switch (ucKeyCode)
                {
                    case KEY_DOWN_K1:            /* K1键按下,PB6输出1KHz方波,占空比50% */
                        bsp_SetTIMOutPWM(GPIOB, GPIO_PIN_6,  TIM4,  1, 1000, 5000);
                        break;
    
                    case KEY_DOWN_K2:            /* K2键按下,PB6输出10KHz方波,占空比50% */
                        bsp_SetTIMOutPWM(GPIOB, GPIO_PIN_6,  TIM4,  1, 10000, 5000);
                        break;
                    
                    case KEY_DOWN_K3:            /* K3键按下,PB6输出100KHz方波,占空比50% */
                        bsp_SetTIMOutPWM(GPIOB, GPIO_PIN_6,  TIM4,  1, 100000, 5000);        
                        break;
    
                    default:
                        /* 其它的键值不处理 */
                        break;
                }
            }
        }
    }

    27.7 实验例程说明(IAR)

    配套例子:

    V5-008_定时器PWM输出(驱动支持TIM1-TIM14)

    实验目的:

    1. 学习定时器PWM输出。

    实验内容:

    1. 系统上电后驱动了1个软件定时器,每100ms翻转一次LED2,同时PB6输出1KHz方波,占空比50% 。

    实验操作:

    1. K1键按下,PB6输出1KHz方波,占空比50%。
    2. K2键按下,PB6输出10KHz方波,占空比50%。
    3. K3键按下,PB6输出100KHz方波,占空比50%。

    PWM输出引脚PB6的位置:

     

    上电后串口打印的信息:

    波特率 115200,数据位 8,奇偶校验位无,停止位 1

     

    程序设计:

      系统栈大小分配:

     

      硬件外设初始化

    硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现:

    /*
    *********************************************************************************************************
    *    函 数 名: bsp_Init
    *    功能说明: 初始化所有的硬件设备。该函数配置CPU寄存器和外设的寄存器并初始化一些全局变量。只需要调用一次
    *    形    参:无
    *    返 回 值: 无
    *********************************************************************************************************
    */
    void bsp_Init(void)
    {
        /* 
           STM32F407 HAL 库初始化,此时系统用的还是F407带的16MHz,HSI时钟:
           - 调用函数HAL_InitTick,初始化滴答时钟中断1ms。
           - 设置NVIV优先级分组为4。
         */
        HAL_Init();
    
        /* 
           配置系统时钟到168MHz
           - 切换使用HSE。
           - 此函数会更新全局变量SystemCoreClock,并重新配置HAL_InitTick。
        */
        SystemClock_Config();
    
        /* 
           Event Recorder:
           - 可用于代码执行时间测量,MDK5.25及其以上版本才支持,IAR不支持。
           - 默认不开启,如果要使能此选项,务必看V5开发板用户手册第8章
        */    
    #if Enable_EventRecorder == 1  
        /* 初始化EventRecorder并开启 */
        EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
        EventRecorderStart();
    #endif
        
        bsp_InitKey();        /* 按键初始化,要放在滴答定时器之前,因为按钮检测是通过滴答定时器扫描 */
        bsp_InitTimer();      /* 初始化滴答定时器 */
        bsp_InitUart();    /* 初始化串口 */
        bsp_InitExtIO();   /* 初始化扩展IO */
        bsp_InitLed();        /* 初始化LED */    
        BEEP_InitHard();  /* 初始化蜂鸣器 */
    }

      主功能:

    主程序实现如下操作:

    •   K1键按下,PB9输出1KHz方波,占空比50%。
    •   K2键按下,PB9输出10KHz方波,占空比50%。
    •   K3键按下,PB9输出100KHz方波,占空比50%。
    /*
    *********************************************************************************************************
    *    函 数 名: main
    *    功能说明: c程序入口
    *    形    参: 无
    *    返 回 值: 错误代码(无需处理)
    *********************************************************************************************************
    */
    int main(void)
    {
        uint8_t ucKeyCode;        /* 按键代码 */
        
    
        bsp_Init();        /* 硬件初始化 */
        
        PrintfLogo();    /* 打印例程名称和版本等信息 */
        PrintfHelp();    /* 打印操作提示 */
    
        bsp_StartAutoTimer(0, 100);    /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
        
        bsp_SetTIMOutPWM(GPIOB, GPIO_PIN_6,  TIM4,  1, 1000, 5000); /* PB1硬件输出1KHz方波,占空比50% */
        
        /* 进入主程序循环体 */
        while (1)
        {
            bsp_Idle();        /* 这个函数在bsp.c文件。用户可以修改这个函数实现CPU休眠和喂狗 */
    
            /* 判断定时器超时时间 */
            if (bsp_CheckTimer(0))    
            {
                /* 每隔50ms 进来一次 */  
                bsp_LedToggle(2);
            }
    
            /* 按键滤波和检测由后台systick中断服务程序实现,我们只需要调用bsp_GetKey读取键值即可。 */
            ucKeyCode = bsp_GetKey();    /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */
            if (ucKeyCode != KEY_NONE)
            {
                switch (ucKeyCode)
                {
                    case KEY_DOWN_K1:            /* K1键按下,PB6输出1KHz方波,占空比50% */
                        bsp_SetTIMOutPWM(GPIOB, GPIO_PIN_6,  TIM4,  1, 1000, 5000);
                        break;
    
                    case KEY_DOWN_K2:            /* K2键按下,PB6输出10KHz方波,占空比50% */
                        bsp_SetTIMOutPWM(GPIOB, GPIO_PIN_6,  TIM4,  1, 10000, 5000);
                        break;
                    
                    case KEY_DOWN_K3:            /* K3键按下,PB6输出100KHz方波,占空比50% */
                        bsp_SetTIMOutPWM(GPIOB, GPIO_PIN_6,  TIM4,  1, 100000, 5000);        
                        break;
    
                    default:
                        /* 其它的键值不处理 */
                        break;
                }
            }
        }
    }

    27.8 总结

    本章节就为大家讲解这么多,相对比较容易掌握,望初学者熟练运用。

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    Python下载安装及验证
  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/armfly/p/13367668.html
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