【蓝桥杯嵌入式组】HAL库STM32CubeMx学习笔记七：05-TIM（上）

一、开发板资源介绍

定时器主要由时钟控制、时基单元、输入捕获和输出比较等部分组成。

时钟控制包含触发控制器、从模式控制器和编码器接口等，可以选择内部时钟(CK_INT：默认值)、外部时钟模式1(TIxFPx)、外部时钟模式2(ETR)和内部触发(ITRx)。

时基单元包含16位计数器CNT、预分频器PSC、自动重装载寄存器ARR和重复次数计数器RCR。计数器可以向上计数、向下计数或向上向下双向计数，计数器时钟由预分频器对多种时钟源分频得到，计数器初值来自自动重装载寄存器，重复次数计数器实现重复计数。

输入捕获包含输入滤波器和边沿检测器、预分频器和捕获/比较寄存器等，可以捕获计数器的值到捕获/比较寄存器，也可以测量PWM信号的周期和脉冲宽度。

输出比较包含捕获/比较寄存器、死区发生器DTG和输出控制，可以输出单脉冲，也可以输出PWM信号。

TIM使用的GPIO引脚如下图所示。

首先说明如下图所示本工程在时钟树里配置的HCLK是80Mhz

如果配置的不是80Mhz，下面计算过程中把80改成自己工程的HCLK值

二、输出PWM波

实现功能：（一般题目中测量PWM波要求使用PA6或PA7引脚，通道可自行选择，以下通道选取做个参考即可）

TIM1通过CH1N（PA7）输出200Hz占空比10%的矩形波

TIM3通过CH1（PA6）输出100Hz占空比10%的矩形波

1、选择引脚

配置完以下步骤后引脚就会变绿

2、配置参数

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TIM3的CH1（PA6）


配置解读：
1.PWM频率： Fpwm =Tclk / ((arr+1)*(psc+1))(单位：Hz)，arr 是计数器值，psc 是预分频值

如上图所示，预分频系数在Prescaler中设为79，频率被预先分频为80MHz/(79+1)=1Mhz

且我们选择的是向上计数模式，计数器CNT如下图，每次向上计数到ARR，计数器值arr在Counter Period中设为9999，即从0计数到9999，共10000。计数周期是10000，频率又被分为1Mhz/(9999+1)=100Hz。

并且由公式计算也可直接得PWM频率为80MHz/(79+1)/(9999+1)=100Hz

2.占空比： duty circle = TIM3->CCR1 / arr(单位：%)

PWM模式1：在向上计数时，一旦TIMx_CNT；在向下计数时，一旦TIMx_CNT>TIMx_CCR1时通道1为无效电平，否则为有效电平。
PWM模式2：在向上计数时，一旦TIMx_CNTTIMx_CCR1时通道1为有效电平，否则为无效电平。

我们选择的是PWM模式1，且高电平有效，即当CNT
在CubeMx中我们配置，CCR1的值在Pluse中设为1000，计数器值arr在Counter Period中设为9999。

那么占空比为1000/(9999+1)=10%

3.产生固定频率和固定占空比就在CubeMx中配置成自己想要的就可以了，如果程序中需要改变频率和占空比的话，在代码中修改CCR1可以修改占空比，修改arr可以修改频率。

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TIM1的CH1N（PA7）

参数配置原理同上

3、通用函数

1.在main.c中用户添加代码区添加以下代码

//在main.c的初始化中调用
void TIM_Init(void)
{
	HAL_TIM_PWM_Start(&htim1,2);            /*启动TIM1_CHIN PWM*///因为是通道1的互补通道，所以这里写2
	HAL_TIM_PWM_Start(&htim3,TIM_CHANNEL_1);/* 启动TIM3_CH1 PWM */
}

2.最后在main.c初始化中调用TIM_Init()

实现PWM波输出代码部分非常简单。大家就可以用示波器观察以下PA6和PA7的频率和占空比是否正确了。

3.若想要根据条件改变PWM频率和占空比

使用下面两个函数

    __HAL_TIM_SET_AUTORELOAD(htim, arr);//设置自动重装值
    __HAL_TIM_SET_COMPARE(htim, Channel, cmp);//设置比较值 

比如设置TIM3的CH1频率为100Hz，占空比为20%。

//在while里调用
void TIM_Proc(void)
{
    __HAL_TIM_SET_AUTORELOAD(&htim3, 9999);
    __HAL_TIM_SetCompare(&htim3,TIM_CHANNEL_1,2000);
}

最后在while中调用TIM_Proc();

如果想用开发板测量PWM波的频率和占空比，学习【蓝桥杯嵌入式组】HAL库STM32CubeMx学习笔记七：05-TIM（下）

在这里有一些学习资料建议，欢迎批评指正【蓝桥杯嵌入式组】HAL库STM32CubeMx学习笔记汇总：学习建议及资料