• TIM—高级定时器


    本章参考资料:《 STM32F4xx 参考手册》、《 STM32F4xx 规格书》、库帮助文档
    stm32f4xx_dsp_stdperiph_lib_um.chm》。
    学习本章时,配合《 STM32F4xx 参考手册》高级定时器章节一起阅读,效果会更佳,
    特别是涉及到寄存器说明的部分。
    特别说明,本书内容是以 STM32F42x 系列控制器资源讲解。
    上一章我们讲解了基本定时器功能,基本定时器功能简单,理解起来也容易。高级控
    制定时器包含了通用定时器的功能,再加上已经有了基本定时器基础的基础,如果再把通
    用定时器单独拿出来讲那内容有很多重复,实际效果不是很好,所以通用定时器不作为独
    立章节讲解,可以在理解了高级定时器后参考《 STM32F4xx 中文参考手册》通用定时器章
    节内容理解即可。

    高级控制定时器(TIM1 TIM8)和通用定时器在基本定时器的基础上引入了外部引脚,
    有输入捕获和输出比较功能。高级控制定时器比通用定时器增加了可编程死区互补输出、
    重复计数器、带刹车(断路)功能,这些功能都是针对工业电机控制方面。


    高级控制定时器时基单元包含一个 16 位自动重载计数器 ARR,一个 16 位的计数器
    CNT,可向上/下计数,一个 16 位可编程预分频器 PSC,预分频器时钟源有多种可选,有
    内部的时钟、外部时钟。还有一个 8 位的重复计数器 RCR,这样最高可实现 40 位的可编程定时。 

    高级定时器功能简介

    1-计数器16bit,上/下/两边 计数,TIM1和TIM8,还有一个重复计数器RCR,独有。

    2-有4个GPIO,其中通道1~3还有互补输出GPIO
    3-时钟来自PCLK2,可实现1~65536分频

    这个问题在基本定时器已经解释过了,这里不再赘述。

    具体步骤解释可以参见零死角书籍。

    测量脉宽或者频率

    测量频率
    当捕获通道 TIx 上出现上升沿时,发生第一次捕获,计数器 CNT 的值会被锁存到捕获
    寄存器 CCR 中,而且还会进入捕获中断,在中断服务程序中记录一次捕获(可以用一个标
    志变量来记录),并把捕获寄存器中的值读取到 value1 中。当出现第二次上升沿时,发生

    第二次捕获,计数器 CNT 的值会再次被锁存到捕获寄存器 CCR 中,并再次进入捕获中断,
    在捕获中断中,把捕获寄存器的值读取到 value3 中,并清除捕获记录标志。利用 value3
    value1 的差值我们就可以算出信号的周期(频率)。
    测量脉宽
    当捕获通道 TIx 上出现上升沿时,发生第一次捕获,计数器 CNT 的值会被锁存到捕获
    寄存器 CCR 中,而且还会进入捕获中断,在中断服务程序中记录一次捕获(可以用一个标
    志变量来记录),并把捕获寄存器中的值读取到 value1 中。然后把捕获边沿改变为下降沿
    捕获,目的是捕获后面的下降沿。当下降沿到来的时候,发生第二次捕获,计数器 CNT
    值会再次被锁存到捕获寄存器 CCR 中,并再次进入捕获中断,在捕获中断中,把捕获寄存
    器的值读取到 value3 中,并清除捕获记录标志。然后把捕获边沿设置为上升沿捕获。
    在测量脉宽过程中需要来回的切换捕获边沿的极性,如果测量的脉宽时间比较长,定时器就会发生溢出,溢出的时候会产生更新中断,我们可以在中断里面对溢出进行记录处理。
     
    PWM 输入模式
    测量脉宽和频率还有一个更简便的方法就是使用 PWM 输入模式。与上面那种只使用
    一个捕获寄存器测量脉宽和频率的方法相比, PWM 输入模式需要占用两个捕获寄存器。
    当使用 PWM 输入模式的时候,因为一个输入通道(TIx)会占用两个捕获通道(ICx),所
    以一个定时器在使用 PWM 输入的时候最多只能使用两个输入通道(TIx)

    PWM 输出模式
    PWM 输出就是对外输出脉宽(即占空比)可调的方波信号,信号频率由自动重装寄
    存器 ARR 的值决定,占空比由比较寄存器 CCR 的值决定。

    关于这一节,有很多的地方没有详细列出重点,这里太傅哦关乎到寄存器的东西,而研究一个芯片的寄存器很费时间,如果以后项目需要,回看手册。



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