STM32 HAL 定时器详细篇（计数、PWM、输入捕获） |
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STM32 HAL 定时器详细篇（计数、PWM、输入捕获）
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l 16位的向上、向下、向上/向下（中心对齐）计数模式，支持自动重装载 l 16位的预分频器 l 每个定时器都有多个独立通道，每个通道可用于 * 输入捕获 * 输出比较 * PWM输出 * 单脉冲模式 l 高级定时器还可以产生互补输出 l 可以产生中断/DMA请求： * 更新事件：计数器向上/向下溢出，计数器初始化（通过软或者内部/外部触发） * 触发事件：计数器启动，停止，初始化或者有内部/外部触发计数 * 输入捕获 * 输出比较 一、定时器之计数模式 (一) 计数模式向上计数 计数器从0向上计数（递增）到自动装载值，然后再次回到0开始计数，并产生一个计数溢出事件
向下计数 计数器从自动装载值向下计数（递减）到0，然后再次回到自动装载值开始计数，并产生一个计数器向下溢出事件
中央对齐模式（向上/向下计数） 计数器从0开始计数到自动装载值-1，并产生一个计数器溢出事件，然后再向下计数到0+1，并产生一个计数溢出事件，然后再向上计数。
time=(ARR+1)*(PSC+1)/Tclk
ARR为自动装载值 PSC:预分频系数 Tclk:定时器的APB时钟，通常等于系统时钟
如： tclk为72M psc为7199 arr为4999
time=(4999+1)*(7199+1)/72 000 000 = 0.5s = 500ms （三）CubeMX设置这里需要注意的是你所需要使用的定时器是挂载在APB1还是APB2。相应的要调节他们时钟频率 选择
选择内部时钟
基础配置，这里配置的是1秒计数
l Prescaler (PSC- 16 bits value)，预分频器(PSC- 16位值) l Counter Mode，计数器模式： up 向上 down 向下 Center Aligned mode 中心对齐模式 l Counter Period (AutoReload Register - 16 bits value)，重装载值 l auto-reload preload，自动重装载开启
开启更新中断 中断优先级数字越低越高
中断开启 HAL_StatusTypeDef HAL_TIM_Base_Start_IT(TIM_HandleTypeDef *htim)溢出事件回调函数 void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim); void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim){ if(htim->Instance == TIM1){ HAL_GPIO_TogglePin(LED_GPIO_Port,LED_Pin);//单独输出电平取反 } }开启中断 HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim1); 二、 定时器之PWMPWM即脉冲宽度调制，是一种模拟控制方式，通常用于LED的亮度调节。其实就是快速的高低电平变化让人感觉不出来。 （一）了解一下HZ的概念1HZ表示1秒变化一个周期 在家用交流点中： 50HZ表示电流每秒钟来回变化50次，方向改变100次。 50HZ是50个周期，所以有50个正玄波形 这个图表示的是1HZ变化，1个周期，1个正玄波
50HZ表示每个周期的时间=1S/50=0.02S=20ms
单片机检测交流电可以200ms内没有检测到高电平，则表示无输入。
在计算机cpu等使用1khz=1000hz 在电磁波和机械波等，1Khz=1024hz
在PWM中
hz是频率的单位 1hz 表示PWM的周期是一秒 1Khz表示一秒钟有一千个周期，也就是周期是1ms 1KKhz、1Mhz表示一秒钟有100万个周期，也就是周期是1us
y秒=1/xHZ
1/1000=0.001S=1ms 1/1000000=0.000001S=1us
如果实现周期是100us 100us=0.0001S=1/0.0001= 10,000HZ （二）PWM配置
ARR为自动装载值 CCRx 为捕获比较寄存器值
预分频系数决定了PWM的时钟速度 ARR的大小决定了PWM的周期 CRRx决定了输出有效信号的时间
有效信号： 高电平 低电平
PWM模式： 模式1，不管是向上还是向下计数，当计数值小于重装载值是输出有效电平。 模式2，不管是向上还是向下计数，当计数值小于重装载值是输出无效电平。
PWM周期计算 Fpwm = 100M / ((arr+1)*(psc+1))(单位：Hz)
Fpwm = 100M / (arr+1)/(psc+1)(单位：Hz)
arr 是计数值 psc 是预分频值 如： 3. 主频=100M 4. arr=100 5. psc=1000 100,000,000/100/1000=1000Hz （三） CubeMX设置设置定时器使用内部时钟 设置定时器的PWM通道1开启
STM32F103C8T6对应的PWM通道为PA8
设置基础参数 Prescaler,分配系数为36 Counter Period,重装载值为100 所以： PWM的频率为：72 000 000/35/100=20 000 HZ（20KHZ），周期为 1/20000= 0.00005秒 PWM脉宽调制的最大值与重装载值一致，其范围为[0,100]
通道可以设置的值： Mode,PWM的模式，可以选择模式1或模式2 CH Polarity，有效电平，可选高或底 （四）编程初始化 //开启PWM输出 HAL_TIM_PWM_Start(&htim1,TIM_CHANNEL_1); //设置默认的占空比值 __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim1,TIM_CHANNEL_1,10);while循环改变值 HAL_Delay(30);//延时30ms //变量修改 if(iInstance){ if ( count_temp.flg == 0 ) { // 清零定时器计数 __HAL_TIM_SET_COUNTER(htim,0); //设置上升沿触发 __HAL_TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(&htim2, TIM_CHANNEL_2, TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_RISING); count_temp .flg = 1; //设置已经开始 count_temp .num_period = 0; //溢出计数清零 count_temp .num = 0; //计数清零 } else { // 获取定时器计数值 count_temp .num = HAL_TIM_ReadCapturedValue(&htim2,TIM_CHANNEL_2); //设置下降沿触发 __HAL_TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(&htim2, TIM_CHANNEL_2, TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_FALLING); count_temp .flg = 2; } } } //定时器溢出回调函数 void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim) { if(TIM2 == htim->Instance){ //每次溢出时间为65536us if(count_temp.flg==1)//还未成功捕获 { if(count_temp.num_period==0XFFFF)//电平太长了 { count_temp.flg=2; //标记成功捕获了一次 count_temp .num=0XFFFF; }else count_temp .num_period ++; } } }初始化 //开启定时器溢出中断 HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2); //开启输入捕获中断，设置下降沿触发中断 __HAL_TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(&htim2, TIM_CHANNEL_2, TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_FALLING); HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim2, TIM_CHANNEL_2); //启动输入捕获while循环 //等待测量完毕 if(count_temp.flg == 2 ) { //计数计数值，0xFFFF为最大计数 uint32_t ulTime = (uint32_t)count_temp .num_period * 0xFFFF + count_temp .num; //输出测量的值 printf ( "低电平时间：%d us\n",ulTime); count_temp .flg = 0; }
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