stm32通用定时器中断、pwm输出——HAL库

定时器的原理在上篇博客有讲解，这里就不重复叙述了。

通用定时器

通用定时器主要用到下面几个寄存器：

计数器当前值寄存器CNT // 计数器的当前值
预分频寄存器TIMx_PSC
自动重装载寄存器TIMx_ARR
控制寄存器1 TIMx_CR1 // 位4 DIR（计数器计数方向）位0 使能计数器
DMA中断使能寄存器 TIMx_DIER // 位0 使能中断

通用定时器中断实现步骤：
1.使能定时器时钟

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIMx,ENABLE); //使能TIMx时钟

2.初始化定时器，配置ARR，PSC

void TIM_TimeBaseInit(TIM_TypeDef* TIMx , TIM_TimeBaseInitTypeDef* TIM_TimeBaseInitStruct);
//第一个参数为使用的定时器，第二个参数为配置结构体的地址

结构体成员

typedef struct{
uint32_t TIM_Period; //定时器周期
uint16_t TIM_Prescaler; //定时器预分频器
uint16_t TIM_CounterMode; //计数模式
uint16_t TIM_ClockDivision; //时钟分频
}TIMx_TimeBaseInitTypeDef;

3.开启定时器中断，配置NVIC

void TIM_ITConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_IT, FunctionalState NewState)；

TIM_IT这里如果是我们常用的定时器中断，用TIM_IT_Update较多，之后可能会用到TIM_IT_CCx(TIM捕获/比较x中断源)、TIM_IT_Trigger（TIM触发中断源）等。
NewState为ENABLE(使能)或DISABLE(失能)。
配置NVIC步骤和之前很相似，就不再写了。
4.使能定时器

void TIM_Cmd(TIM_TypeDef* TIMx, FunctionalState NewState); //NewState为ENABLE

5.编写中断服务函数

void TIMx_IRQHandler(void){
if(TIM_GetITStatus(TIM4,TIM_IT_Update)){
//添加处理事件
}
TIM_ClearITPendingBit(TIM4,TIM_IT_Update); //清除中断标志
}

通用定时器程序示例

void TIM4_Init(u16 pre,u16 psc){
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_InitStructure;		//定时器配置结构体
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;	//中断优先级配置结构体
	
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM4,ENABLE);	//使能TIM4的时钟

	TIM_InitStructure.TIM_Period = arr;
	TIM_InitStructure.TIM_Prescaler = psc;
	TIM_InitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
	TIM_InitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;	

	TIM_TimeBaseInit(TIM4,&TIM_InitStructure);	//定时器初始化

	TIM_ITConfig(TIM4,TIM_IT_Update,ENABLE);	//使能定时器
	TIM_ClearITPendingBit(TIM4,TIM_IT_Update);	//清除触发标志，避免开启误触发

	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM4_IRQn;	//配置中断源
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;	//主优先级
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;	//响应优先级
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;	//使能中断
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);	//中断初始化
	TIM_Cmd(TIM4,ENABLE);	//开启定时器
}


void TIM4_IRQHandler(void){	
	if(TIM_GetITStatus(TIM4,TIM_IT_Update)){
	//添加定时器中断事件	
	}
	TIM_ClearITPendingBit(TIM4,TIM_IT_Update);
}

PWM输出

pwm原理示意图

放两张视频截图

这里可以知道，pwm占空比是由CCRx（捕获/比较寄存器值）的值来决定的，
pwm模式由CCMR1（pwm模式一模式二）和CCER（CC1P位：输入／捕获１输出极性）来决定，前者是确定有效电平，后者是确定有效电平是高电平还是低电平。

这里简单举一个例子帮助理解：
以向上计数为例，pwm模式二，有效电平为高电平，当CNT小于CCRx时，TIMx_CHx通道输出低电平；当CNT等于或大于CCRx时，TIMx_CHx通道输出高电平。

因此，我们更深刻地理解了所谓脉冲宽度调制模式（PWM模式），就是可以产生一个由TIMx_ARR寄存器确定频率，由TIMx_CCRx寄存器确定占空比的信号。它是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。

PWM模式

模式一：边沿对齐模式
向上计数时： 当TIMx_CNT 向下计数时: 一旦TIMx_CNT>TIMx_CCRx,CCR1通道1为无效电平，否则为有效电平。

模式二 中央对齐模式
向上计数时： 当TIMx_CNT 向下计数时: 一旦TIMx_CNT>TIMx_CCRx,CCR1通道1为有效电平，否则为无效电平。

寄存器

捕获/比较模式寄存器（TIMx_CCMR1/2）　／／设置PWM模式1 或者PWM模式2　
捕获/比较使能寄存器 （TIMx_CCER）　　／／设置PWM模式1 或者PWM模式2
捕获/比较寄存器（TIMx_CCR1~4）／／设置捕获比较寄存器，设置比较值

PWM输出库函数

void TIM_OCxInit //结构体初始化
(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_OCInitTypeDef* TIM_OCInitStruct);
void TIM_SetCompare1 //设置比较值函数
(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t Compare1);
void TIM_OC1PreloadConfig //使能输入比较预装载
(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCPreload);
void TIM_Cmd //开启定时器
(TIM_TypeDef* TIMx, FunctionalState NewState)
void TIM_ARRPreloadConfig //使能自动重装载的预装载寄存器允许位
(TIM_TypeDef* TIMx, FunctionalState NewState);
void TIM_OC1PolarityConfig //配置修改极性
(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCPolarity);

pwm输出配置步骤

使能定时器3和相关IO口时钟（使能定时器3时钟 使能GPIOB时钟）
初始化IO口为复用功能输出//因为是定时器输出引脚，不是普通引脚 复用推挽
重映射配置（因为要把PB5作为定时器的pwm输=输出引脚，所以需要开启AFIO时钟，设置重映射）
初始化定时器 ARR、PSC
初始化输出比较参数
使能预装载寄存器
使能定时器
不断改变比较值CCRx,达到不同占空比效果

程序示例：

void TIM3_PWM_Config(u16 arr,u16 psc)
{  
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
	TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;
	
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);	//使能定时器2时钟
 	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA  | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);  //使能GPIO外设和AFIO复用功能模块时钟
	
　　//初始化IO口为复用功能	 
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;  //复用推挽输出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIO
 
   //初始化TIM3
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值 
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //TIM向上计数模式
	TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure); //根据TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMx的时间基数单位
 
	//初始化PWM模式	 
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2; //选择定时器模式:模式2
 	TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比较输出使能
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //输出极性:TIM输出比较极性高
	TIM_OC2Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure); 
 
　　//使能预装载寄存器 
	TIM_OC2PreloadConfig(TIM3，TIM_OCPreload_Enable);  //使能TIM3在CCR2上的预装载寄存器
 
　　//使能定时器
	TIM_Cmd(TIM3, ENABLE); 
	
}