STM32 - HAL笔记（三）：TIM定时器

2024-02-16 19:27:16

文章目录

基础知识

SysTick

集成在Cortex M3内核中的定时器，不属于芯片厂商的外设
主要为RTOS提供时钟节拍

定时器分类

基本定时器：TIM6、TIM7

通用定时器：TIM2、TIM3、TIM4、TIM5

高级定时器：TIM1、TIM8

⭐通用定时器

通过可编程预分频器(Prescaler)驱动的16位自动重装主计数器(Counter Period)构成，可对内部时钟（或触发源）、外部时钟（或触发源）进行计数
定时器的基本原理为：时钟信号送入 Prescaler 中 (0 ~ 65535)，Prescaler 溢出后会向 Counter Period 发出一个脉冲信号
tim_time = (Prescaler + 1) * (Counter Period + 1) / tim_frq

计数模式

API

/*
 * @Descript	定时器服务函数
 * @param		htim			相关定时器指针	
 * @return		void
*/
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef* htim);


/*
 * @Descript	定时器启动函数
 * @param		htimx			相关定时器指针	
 * @return		void
*/
void HAL_TIM_Base_Start_IT(&htimx);


/*
 * @Descript	PWM启动函数
 * @param		htimx			相关定时器指针	
 * @param		TIM_CHANNEL_x	相关PWM通道
 * @return		void
*/
void HAL_TIM_PWM_Start(&htimx, TIM_CHANNEL_x);


/*
 * @Descript	PWM占空比更改
 * @param		htimx			相关定时器指针	
 * @param		TIM_CHANNEL_x	相关PWM通道
 * @param		Pulse			Duty_cycle = Pulse / Counter Period 
 * @return		void
*/
void __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htimx, TIM_CHANNEL_x, Pulse);


/*
 * @Descript	PWM频率更改
 * @param		htimx			相关定时器指针	
 * @param		Counter_Period	PWM_fre = TIM_frq / ( Prescaler + 1 ) / ( Counter Period + 1 )
 * @return		void
*/
void __HAL_TIM_SET_AUTORELOAD(&htimx, Counter_Period);


HAL_TIM_Encoder_Start(&htimx, TIM_CHANNEL_ALL);
count = __HAL_TIM_GET_COUNTER(&htimx);
direction = __HAL_TIM_IS_TIM_COUNTING_DOWN(&htimx);
__HAL_TIM_SET_COUNTER(&htimx, 0);

Demo

普通定时器

通过STM32Cube配置时钟树，确定定时器的频率（如果使用内部时钟触发的话）
在左侧的Timer中选择对应的定时器

选择时钟源Internal Clock，并在下方的 Parameter Settings 中设置参数Prescaler、Counter Mode、Count Period

在NVIC Settings中使能定时器

在main中重写函数

void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef* htim){
    switch(htim->Instance){
        case TIMx:
            //what you want to do
            break;
        //...    
    }
}

在初始化定时器后打开定时器使能，否则定时器无法运行！！！！！
```
HAL_TIM_Base_Start_IT(&htimxx);
```
若要修改定时器相关参数，可直接修改代码，先进入定时器初始化函数

PWM生成

利用 STM32Cube 设置引脚为 PWM输出

配置相关的通道为PWM Generation
设置频率和占空比（同一个定时器不同通道的PWM频率只能相等）
- PWM_fre = TIM_frq / ( Prescaler + 1 ) / ( Counter Period + 1 )
- Duty_cycle = Pulse / Counter Period
将 Count Mode 设置为UP（向上计数）
设置通道极性，High 代表 Pulse 对应的时间段为高电平

点击 NVIC Settings 使能定时器

打开对应PWM通道

HAL_TIM_PWM_Start(&htimx, TIM_CHANNEL_x);

编码器模式

选择要使用的定时器，设置为Encoder模式，此时默认channel 1和channel 2为输入

设置相关参数

Prescaler：分频系数，例如A的频率为f，如果采用上升沿和下降沿同时计数，那么在1s内编码器计数为4*f / ( Prescaler + 1 )

Count Mode：计数模式，UP为向上计数（正转时COUNT++）

Counter Period：达到该设定值后编码器计数值会溢出为0，一般设为65535（最大），防止溢出

Encoder Mode：编码器模式

T1：上升沿计数
T2：下降沿计数
T1 and T2：上升沿、下降沿同时计数

点击 NVIC Settings 使能定时器

在主函数中打开定时器模式

HAL_TIM_Encoder_Start(&htimx, TIM_CHANNEL_ALL);

调用相关函数获得计数值和方向

count = __HAL_TIM_GET_COUNTER(&htimx);
direction = __HAL_TIM_IS_TIM_COUNTING_DOWN(&htimx);

在打印完COUNT后记得清除COUNT
```
__HAL_TIM_SET_COUNTER(&htimx, 0);
```

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