【STM32G4】备战蓝桥杯嵌入式---模块配置---TIM_Output_Compare

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前言

定时器输出比较模式（翻转模式）。
对于输出PWM波，在十一届考了个输出不同频率的可调占空比的PWM波。
对于此，用新板子的话可以采用TIM3、TIM17输出。(建议用新板子准备此题仍然用输出比较模式)
但是考点并不在这，考的是定时器的输出比较模式。

TIM_Output_Compare

1.TIM_Output_Compare原理

对于输出比较的使用，资料还是比较少，我也是查了参考手册。
可能有的地方理解有问题，欢迎指出，谢谢。

1.定时器通道的工作模式

A．输入捕获
B．输出比较
C．PWM 生成(边缘或中间对齐模式)
D．单脉冲模式输出

2.输出比较模式简介

此功能用于控制输出波形，或指示已经过某一时间段。
在输出比较模式下，更新事件 UEV 对 OCxREF 和 OCx 输出毫无影响。同步的精度可以达
到计数器的一个计数周期。
可通过软件随时更新 TIMx_CCRx 寄存器以控制输出波形，前提是未使能预加载寄存器
（OCxPE=“0”，否则仅当发生下一个更新事件 UEV 时，才会更新 TIMx_CCRx 影子寄存
器）。

通过上述介绍，可以这样理解，在TIMx的CCRx写入一个值，如果TIMx的CNT与它匹配(相同)，会产生电平翻转，如果开启了中断，就会产生中断。

3.如何输出不同频率的方波

取计数周期为200的定时器（计数值从0到200 - 1循环），频率设为f = 80MHz/200/x。（主要看实例，可能文字描述不到位）
记输出PWM1，计数周期为100，频率即2f。
记输出PWM2，计数周期为50，频率即4f。
则令TIMx_CCR1 = 100 * 0.5 = 50,TIMx_CCR2 = 50 * 0.5 = 25。
当发生中断时，若是通道1，则将比较值加50,CCR1 += 50,若是通道2，则将比较值加 25, CCR2 += 25。
则可以得到如下方波。

通道2类似，读者可以自己画图检验

4.如何输出不同频率的可调占空比的PWM波

取计数周期为TIMx_Preiod的定时器（计数值从0到TIMx_Preiod - 1循环），频率设为f = 80MHz/TIMx_Preiod/x。（主要看实例，可能文字描述不到位）
记输出PWM1，计数周期为T1。
记输出PWM2，计数周期为T2。
则令初始值TIMx_CCR1 = T1 * PA6_Duty ,TIMx_CCR2 = T2 * PA7_Duty 。(此处是百分比)
当发生中断时，
(若计数周期值为0XFFFF时)
若是通道1，则将比较值CCR1 += T1PA6_Duty ；下一次CCR1 += T1（1 - PA6_Duty）；以此循环
若是通道2，则将比较值CCR2 += T2PA7_Duty ；下一次CCR2 += T2（1 - PA7_Duty）；以此循环
（由于CCRx的值一直加下去，会溢出，所以不用担心计数器达不到比较寄存器的值）
(若计数周期值不为0XFFFF时)
若是通道1，
则将比较值CCR1 += T1PA6_Duty ；CCR1 %= TIMx_Period；
下一次CCR1 += T1（1 - PA6_Duty）；CCR1 %= TIMx_Period；以此循环
若是通道2，
则将比较值CCR2 += T2PA7_Duty ；CCR2 %= TIMx_Period；
下一次CCR2 += T2（1 - PA7_Duty）；CCR2 %= TIMx_Period；以此循环

则可以得到如下PWM波。

5.实例（1Hz和2Hz的方波）（由于细节过多，所以在下一节给出可调占空比的实例）

取计数周期为10000的定时器（计数值从0到10000- 1循环），频率设为1Hz = 80MHz/10000/8000。
记输出PWM1，计数周期为10000，f = 1Hz。
记输出PWM2，计数周期为5000，f = 2Hz。
则令初始值TIMx_CCR1 = 10000* 0.5 ,TIMx_CCR2 = 5000* 0.5 。
当发生中断时，
若是通道1，则将比较值CCR1 += 5000;CCR1 %= 10000；
若是通道2，则将比较值CCR2 += 5000;CCR2 %= 10000；

(如果读者还是不能理解，可以画个波形看看哦）

2.Cubemx实现TIM的配置

由于在做这个实验的时候身边没有示波器，所以采用上升沿和下降沿个数来判断是否成功。
所以我们采用了串口（9600）和LCD帮助测试
TIM3配置如下：

开启定时器中断

3.生成工程

1.开启定时器中断

	LCD_Init();
	LCD_Clear(White);
	LCD_SetTextColor(Red);
	
	HAL_TIM_OC_Start_IT(&htim3,TIM_CHANNEL_1);
	HAL_TIM_OC_Start_IT(&htim3,TIM_CHANNEL_2);//合并在一起有bug，我在调车的时候用编码电机也遇到过
	TIM3->CNT = 0;

		sprintf((char *)str, "num1 : %d", num1);
		LCD_DisplayStringLine(Line1, str);
		sprintf((char *)str, "num2 : %d", num2);
		LCD_DisplayStringLine(Line3, str);
		
		sprintf((char *)str, "CNT : %d", TIM3->CNT);
		LCD_DisplayStringLine(Line7, str);
		sprintf((char *)str, "CCR1: %d", TIM3->CCR1);
		LCD_DisplayStringLine(Line8, str);
		sprintf((char *)str, "CCR2: %d", TIM3->CCR2);

以上都是初始化和测试显示函数，不需要多讲

2.更改HAL库TIM的中断总函数

由于输出比较的真的比较少，而且对于用HAL做的资料，本人就没找到。。。
所以查了原子提供的参考手册，然后也是被HAL库的集成度坑了。
首先对于中断标志位：

TIMx_SR寄存器，第1.2位保存的通道1、2的捕获和比较中断标志，上面说的很清楚，当在输出比较模式下，计数值和比较值匹配时，该位会置1。

3、中断服务函数

HAL库不熟悉的情况下，本人建议可以记一些比较常用的的寄存器，比如CCRx，SR，CNT等等，以免找不到想要找的函数。

void HAL_TIM_OC_DelayElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
	if((TIM3->DIER & (0x1 << 1)) && (TIM3->DIER & (0x1 << 2)))
	{
		if(htim->Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_1)//(TIM3->SR & (0x1 << 1))
		{
			sprintf((char *)arr, "CNT: %d, CCR1: %d\r\n", TIM3->CNT,TIM3->CCR1);
			HAL_UART_Transmit(&huart1, arr,sizeof(arr),50);
			TIM3->CCR1 = TIM3->CCR1 + 5000;
			TIM3->CCR1 = TIM3->CCR1 % 10000;
			num1++;
		}
		
		if(htim->Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_2)//(TIM3->SR & (0x1 << 2))
		{
			sprintf((char *)arr, "CNT: %d, CCR2: %d \r\n", TIM3->CNT,TIM3->CCR2);
			HAL_UART_Transmit(&huart1, arr,sizeof(arr),50);
			TIM3->CCR2 = TIM3->CCR2 + 2500;
			TIM3->CCR2 = TIM3->CCR2 % 10000;
			num2++;
		}

}

对于外条件判断，是因为本人在测试标志位的时候，打印过SR寄存器的显示值。3、4通道未开启中断，但是默认值是1，如果有操作不当可能使用的3、4的中断处理代码，会使程序卡死。所以外条件判断是判断1、2通道是否开启允许中断。
代码测试：


串口接收到的CNT值大于CCRx值是正常的，因为代码运行需要时间，产生了中断就表示有匹配。
图2可以看到2通道粗略是1通道的两倍，即1Hz和2Hz的方波。

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总结

以上就是TIM的输出比较模式的配置以及测试代码。
(本文写了很久，主要资料真的少，点个赞，支持一下，谢谢)
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