STM32——定时器系列（二）通用定时器

    在本篇中，小编主要给大家介绍如何使用通用定时器来产生PWM输出。

一、通用定时器的介绍

    通用定时器是一个通过可编程预分频器驱动的16 位自动装载计数器构成。它适用于多种场合，包括测量输入信号的脉冲长度(输入采集)或者产生输出波形(输出比较和 PWM)。在使用定时器预分频器和RCC时钟控制器预分频器时，脉冲长度和波形周期可以在几个微秒到几个毫秒间调整。

二、通用定时器的功能

通用TIMx (TIM2、 TIM3、 TIM4和TIM5)定时器功能包括：
■ 16位向上、向下、向上/向下自动装载计数器。
■ 16位可编程(可以实时修改)预分频器。
■ 4个独立通道：
    ◆ 输入捕获◆ 输出比较◆ PWM生成◆ 单脉冲模式输出
■ 使用外部信号控制定时器和定时器互连的同步电路。
■ 如下事件发生时产生中断/DMA：
    ◆ 更新：◆ 触发事件◆ 输入捕获◆ 输出比较
■ 支持针对定位的增量(正交)编码器和霍尔传感器电路。
■ 触发输入作为外部时钟或者按周期的电流管理。

三、PWM的介绍

    PWM控制即脉冲宽度调制技术，就是通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要的波形（含形状和幅值）， PWM控制技术在逆变电路中应用最广，应用的逆变电路绝大部分是PWM型，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。

四、PWM的实现方法

    实现PWM的方法主要有传统的数字电路、微控制器普通I/O模拟和微控制器的PWM直接输出等。
■ 传统的数字电路方式：用传统的数字电路实现PWM（如555定时器）。
■ 微控制器普通I/O模拟方式：对于微控制器中无PWM输出功能情况（如51单片机），可以通过CPU操控普通I/O口来实现PWM输出。
■ 微控制器的PWM直接输出方式：对于具有PWM输出功能的微控制器，在进行简单的配置后即可在微控制器的指定引脚上输出PWM脉冲。

五、示例

    某一天，小明突然想做一个基于STM32F103ZE开发板上的LED6、LED7的呼吸灯，那应该怎么做呢？下面请看小编的实现方法。

1、模块分析

    在小明的呼吸灯项目中，我们需要用到的模块不多，仅仅使用LED模块与通用定时器模块就够了。利用LED模块可以控制LED灯状态，利用通用定时器模块来在定长时间后利用LED模块改变LED灯的状态。

2、实现代码

（1）主函数

int main(void)
{
	u8 flag = 1;
	u32 count = 0;
	TIM3_PWMInit();
	while(1){
		dealy_ms(10);
		if(flag==1)		{
			count++;
			if(count>300)	flag=0;				
		}else{
			count--;
			if(count==0)   flag=1;			
		}
		//TIM_SetCompare1函数的参数2 Duty 将TIM3的时间段分成了两个部分，在Duty的时间之前与Duty时间之后两部分的高低电平是不一样的
		TIM_SetCompare1(TIM3,count);//设置TIMx捕获比较1寄存器值 	
		TIM_SetCompare2(TIM3,count);//设置TIMx捕获比较2寄存器值	
	}	
}

（2）、通用定时器函数

/* 
	* @brif intialization of generic Timer3 which is used to PAM(初始化用于PWM的通用定时器定时器3)
	* @para none
	* @reval none
*/
void TIM3_PWMInit(void)
{
	/* 定义初始化变量 */
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;   //声明一个结构体变量，用来初始化GPIO
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;//声明一个结构体变量，用来初始化定时器
	TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;//根据TIM_OCInitStruct中指定的参数初始化外设TIMx

	/* 开启时钟 */
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);

	/*  配置GPIO的模式和IO口 */
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7;//选中LED的引脚
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;//设置LED的频率
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;//复用推挽输出
	GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStructure);

	//TIM3定时器初始化 采用不分频 PWM 频率=72000/900=8Khz
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 900-1;	   //设置自动重装载寄存器周期的值
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 1-1;//设置用来作为TIMx时钟频率预分频值，此处分频系数为1, 即不分频
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = 0;//设置时钟分割:TDTS = Tck_tim
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;	//TIM向上计数模式
	TIM_TimeBaseInit(TIM3, & TIM_TimeBaseInitStructure);

	GPIO_PinRemapConfig(GPIO_FullRemap_TIM3,ENABLE);//改变指定管脚的映射 这里选择的是完全重映射

	//PWM初始化	 根据TIM_OCInitStruct中指定的参数初始化外设TIMx
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode=TIM_OCMode_PWM1;//设置PWM的输出模式
	TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState=TIM_OutputState_Enable;//PWM输出使能
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity=TIM_OCPolarity_Low;//将定时器设置成TIM 输出比较极性低
	TIM_OC1Init(TIM3,&TIM_OCInitStructure);//初始换捕获/比较寄存器 1
	TIM_OC2Init(TIM3,&TIM_OCInitStructure);//初始化捕获/比较寄存器 2
	TIM_OC1PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);//使能或者失能TIMx在CCR1上的预装载寄存器
	TIM_OC2PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);//使能或者失能TIMx在CCR2上的预装载寄存器
	
	TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);//使能或者失能TIMx外设
}

六、总结

    在小明的呼吸灯项目中，由于通用定时器3与PC6、PC7是有重映射关系的，因此，我们在使用的过程中只需要初始化引脚就好，不用刻意的去控制LED灯的亮灭。LED灯的亮灭是伴随通用定时器TIM3通过PWM模式输出而改变的。