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[其他ST产品] STM32外部中断读取编码器计数值

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 楼主| xiaoqi000 发表于 2023-8-26 17:30 | 显示全部楼层 |阅读模式
编码, 外部中断, STM32, STM, ST
STM32外部中断读取编码器计数值：
stm32的定时器是可以直接读取编码器的正交信号的，这也说明定时器的强大之处，但是呢，stm32的定时器个数是有限的，当用一个定时器来读取编码器的，那这个定时器就不能再干其他任何事情了，驱动四个电机只需要一个定时器，但是读取编码器也直接用掉了一个定时器，这是对硬件资源极大的浪费
————————————————

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xiaoqi000
版权声明：本文为CSDN博主「GuiStar_李什么恩」的原创文章，遵循CC 4.0 BY-SA版权协议，转载请附上原文出处链接及本声明。 原文链接：https://blog.csdn.net/hhhbdbfb/article/details/128694651  发表于 2023-8-26 17:30

相关帖子
 楼主| xiaoqi000 发表于 2023-8-26 17:30 | 显示全部楼层
定时器在一个项目中往往还有比读取编码器更重要的作用，因此，读取编码器这种简单的活就不要再让定时器做了，太浪费硬件资源了，所以，本文提供外部中断的方法来读取编码器的正交信号，毕竟stm32的每一个引脚都可以配置外部中断的。利用提供的三个函数
GuiStar_Encoder_Init，
GuiStar_Encoder_Read_Current_Value，
GuiStar_Encoder_GetSpeed。
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 楼主| xiaoqi000 发表于 2023-8-26 17:30 | 显示全部楼层
代码中用到了IO.h和IO_Init，它们是初始化IO口为浮空输入模式的封装，源码如下：

提示：下面的两个文件的作用是stm32位带操作和stm32引脚初始化函数的封装，如果要深究位带操作，建议看野火哥的视频，本次的编码器读取只用到了IO_Init这个函数，没有涉及位带操作
其实位带操作也仅仅是原理很难理解而已，但是用起来是真的香啊，它把stm32单片机玩儿出了51单片机的感觉。
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 楼主| xiaoqi000 发表于 2023-8-26 17:31 | 显示全部楼层
IO.h
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  1. #ifndef __IO_H
    

  2. #define __IO_H
    


  3. 


  4. 

  5. #include "stm32f10x.h"
    


  6. 

  7. #define SYSTEM_SUPPORT_OS
    

  8.                                                                                                                                             
    

  9.          
    


  10. 

  11. #define BITBAND(addr, bitnum) ((addr & 0xF0000000)+0x2000000+((addr &0xFFFFF)<<5)+(bitnum<<2)) 
    

  12. #define MEM_ADDR(addr)  *((volatile unsigned long  *)(addr)) 
    

  13. #define BIT_ADDR(addr, bitnum)   MEM_ADDR(BITBAND(addr, bitnum)) 
    


  14. 

  15. #define GPIOA_ODR_Addr    (GPIOA_BASE+12) 
    

  16. #define GPIOB_ODR_Addr    (GPIOB_BASE+12) 
    

  17. #define GPIOC_ODR_Addr    (GPIOC_BASE+12) 
    

  18. #define GPIOD_ODR_Addr    (GPIOD_BASE+12) 
    

  19. #define GPIOE_ODR_Addr    (GPIOE_BASE+12) 
    

  20. #define GPIOF_ODR_Addr    (GPIOF_BASE+12)    
    

  21. #define GPIOG_ODR_Addr    (GPIOG_BASE+12)    
    


  22. 

  23. #define GPIOA_IDR_Addr    (GPIOA_BASE+8) 
    

  24. #define GPIOB_IDR_Addr    (GPIOB_BASE+8) 
    

  25. #define GPIOC_IDR_Addr    (GPIOC_BASE+8) 
    

  26. #define GPIOD_IDR_Addr    (GPIOD_BASE+8) 
    

  27. #define GPIOE_IDR_Addr    (GPIOE_BASE+8) 
    

  28. #define GPIOF_IDR_Addr    (GPIOF_BASE+8) 
    

  29. #define GPIOG_IDR_Addr    (GPIOG_BASE+8) 
    

  30.  
    


  31. 

  32. #define PAout(n)   BIT_ADDR(GPIOA_ODR_Addr,n)  
    

  33. #define PAin(n)    BIT_ADDR(GPIOA_IDR_Addr,n)  
    


  34. 

  35. #define PBout(n)   BIT_ADDR(GPIOB_ODR_Addr,n)  
    

  36. #define PBin(n)    BIT_ADDR(GPIOB_IDR_Addr,n)  
    


  37. 

  38. #define PCout(n)   BIT_ADDR(GPIOC_ODR_Addr,n)  
    

  39. #define PCin(n)    BIT_ADDR(GPIOC_IDR_Addr,n)  
    


  40. 

  41. #define PDout(n)   BIT_ADDR(GPIOD_ODR_Addr,n)  
    

  42. #define PDin(n)    BIT_ADDR(GPIOD_IDR_Addr,n)  
    


  43. 

  44. #define PEout(n)   BIT_ADDR(GPIOE_ODR_Addr,n)  
    

  45. #define PEin(n)    BIT_ADDR(GPIOE_IDR_Addr,n)  
    


  46. 

  47. #define PFout(n)   BIT_ADDR(GPIOF_ODR_Addr,n)  
    

  48. #define PFin(n)    BIT_ADDR(GPIOF_IDR_Addr,n)  
    


  49. 

  50. #define PGout(n)   BIT_ADDR(GPIOG_ODR_Addr,n)  
    

  51. #define PGin(n)    BIT_ADDR(GPIOG_IDR_Addr,n)  
    


  52. 


  53. 

  54. void IO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin_x, GPIOMode_TypeDef GPIO_Mode);
    


  55. 

  56. #endif
    


  57.
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 楼主| xiaoqi000 发表于 2023-8-26 17:31 | 显示全部楼层
IO.c:
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  1. #include "stm32f10x.h"
    


  2. 

  3. /**
    

  4.   * [url=home.php?mod=space&uid=247401]@brief[/url]  完成指定IO口的时钟开启，模式选择
    

  5.   * @param  GPIOx                                可选GPIOA,GPIOB,GPIOC,GPIOD
    

  6.   * @param  GPIO_Pin_x                           选择Pin
    

  7.   * @param  GPIO_Mode                           选择GPIO模式,有以下八种模式可供选择：
    

  8.                           GPIO_Mode_AIN                 模拟输入
    

  9.                           GPIO_Mode_IN_FLOATING 浮空输入
    

  10.                           GPIO_Mode_IPD                 下拉输入
    

  11.                           GPIO_Mode_IPU                 上拉输入
    

  12.                           GPIO_Mode_Out_OD                 开漏输出（带上拉或者下拉）
    

  13.                           GPIO_Mode_Out_PP                 推挽输出（带上拉或者下拉
    

  14.                           GPIO_Mode_AF_OD                 复用开漏输出（带上拉或者下拉）
    

  15.                           GPIO_Mode_AF_PP                 复用推挽输出（带上拉或者下拉）
    

  16.   * @param 
    

  17.   * @retval 无
    

  18.   */
    

  19. void IO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin_x, GPIOMode_TypeDef GPIO_Mode)
    

  20. {
    

  21.         GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    

  22.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_x;
    

  23.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode;
    

  24.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    

  25.         
    

  26.         if(GPIOx==GPIOA)
    

  27.         {
    

  28.                 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
    

  29.                 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
    

  30.         }
    

  31.         
    

  32.         if(GPIOx==GPIOB)
    

  33.         {
    

  34.                 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
    

  35.                 GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
    

  36.         }
    

  37.         
    

  38.         if(GPIOx==GPIOC)
    

  39.         {
    

  40.                 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);
    

  41.                 GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
    

  42.         }
    


  43. 

  44.         if(GPIOx==GPIOD)
    

  45.         {
    

  46.                 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD, ENABLE);
    

  47.                 GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);
    

  48.         }
    

  49. }
    


  50. 


  51.
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 楼主| xiaoqi000 发表于 2023-8-26 17:31 | 显示全部楼层
接下来的两个文件中涉及外部中断的配置，
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 楼主| xiaoqi000 发表于 2023-8-26 17:32 | 显示全部楼层
GuiStar_Encoder.h:
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  1. #ifndef __GUISTAR_ENCODER_H__
    

  2. #define __GUISTAR_ENCODER_H__
    


  3. 

  4. #include "stm32f10x.h"                  // Device header
    

  5. #include "IO.h"
    

  6. #include "GuiStar_EXTI.h"
    


  7. 

  8. void GuiStar_Encoder_Init(GPIO_TypeDef* INT1_Port, uint16_t INT1_Pin,GPIO_TypeDef* INT2_Port, uint16_t INT2_Pin, uint8_t Reversal);
    

  9. int GuiStar_Encoder_Read_Current_Value(void);
    

  10. int GuiStar_Encoder_GetSpeed(void);
    


  11. 

  12. #endif
    


  13.
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 楼主| xiaoqi000 发表于 2023-8-26 17:32 | 显示全部楼层
GuiStar_Encoder.c:
复制
  1. #include "GuiStar_Encoder.h"
    

  2. GPIO_TypeDef*                         INT2_port;
    

  3. uint16_t                                 INT2_pin;
    

  4. uint8_t                                 reversal;
    

  5. int GuiStar_Encoder_Current_Value=0;
    


  6. 

  7. void Encoder_IQHeader(void)
    

  8. {
    

  9.         if(GPIO_ReadInputDataBit(INT2_port,INT2_pin)==SET)
    

  10.         {
    

  11.                 if(reversal==0)
    

  12.                         GuiStar_Encoder_Current_Value++;
    

  13.                 else GuiStar_Encoder_Current_Value--;
    

  14.         }
    

  15.         else if(GPIO_ReadInputDataBit(INT2_port,INT2_pin)==RESET)
    

  16.         {
    

  17.                 if(reversal==0)
    

  18.                         GuiStar_Encoder_Current_Value--;
    

  19.                 else GuiStar_Encoder_Current_Value++;
    

  20.         }
    

  21. }
    


  22. 

  23. /**        
    

  24.   * @brief          外部中断读取正交编码器初始化函数
    

  25.   * @param          INT1_Port 选择接口一的端口（GPIOA，GPIOB，GPIOC，GPIOD）
    

  26.   * @param          INT1_Pin  选择接口一的引脚 GPIO_Pin_x(x从0到15)
    

  27.   * @param          INT2_Port 选择接口二的端口（GPIOA，GPIOB，GPIOC，GPIOD）
    

  28.   * @param          INT2_Pin  选择接口二的引脚 GPIO_Pin_x(x从0到15)
    

  29.   * @param          Reversal  是否反向（给0正向，给1反向，正向与反向是相对的）
    

  30.   * [url=home.php?mod=space&uid=93590]@Attention[/url]  两个接口不能同时选择9到10引脚，也不能同时选择10到15引脚！！！
    

  31.   * @retval 
    

  32.   */
    

  33. void GuiStar_Encoder_Init(GPIO_TypeDef* INT1_Port, uint16_t INT1_Pin,GPIO_TypeDef* INT2_Port, uint16_t INT2_Pin, uint8_t Reversal)
    

  34. {
    

  35.         u8 INT1_Num=0;
    

  36.         u8 INT2_Num=0;
    

  37.         INT2_port=INT2_Port;
    

  38.         INT2_pin=INT2_Pin;
    

  39.         reversal=Reversal;
    

  40.         for(;((1<<INT1_Num) & (INT1_Pin))==0;)
    

  41.         {
    

  42.                 INT1_Num++;
    

  43.         };
    

  44.         for(;((1<<INT2_Num) & (INT2_Pin))==0;)
    

  45.         {
    

  46.                 INT2_Num++;
    

  47.         };
    

  48.         
    

  49.         IO_Init(INT1_Port,INT1_Pin,GPIO_Mode_IN_FLOATING);//初始化接口1引脚为浮空输入
    

  50.         IO_Init(INT2_Port,INT2_Pin,GPIO_Mode_IN_FLOATING);//初始化接口2引脚为浮空输入
    

  51.         GuiStar_EXTI_Init(INT1_Port,INT1_Pin,EXTI_Trigger_Rising);//配置接口1外部中断
    

  52.         
    

  53.         if(INT1_Num==0)
    

  54.         {
    

  55.                 GuiStar_EXTI_SetEXTI0_IRQHandler(Encoder_IQHeader);
    

  56.         }
    

  57.         else if(INT1_Num==1)
    

  58.         {
    

  59.                 GuiStar_EXTI_SetEXTI1_IRQHandler(Encoder_IQHeader);
    

  60.         }
    

  61.         else if(INT1_Num==2)
    

  62.         {
    

  63.                 GuiStar_EXTI_SetEXTI2_IRQHandler(Encoder_IQHeader);
    

  64.         }
    

  65.         else if(INT1_Num==3)
    

  66.         {
    

  67.                 GuiStar_EXTI_SetEXTI3_IRQHandler(Encoder_IQHeader);
    

  68.         }
    

  69.         else if(INT1_Num==4)
    

  70.         {
    

  71.                 GuiStar_EXTI_SetEXTI4_IRQHandler(Encoder_IQHeader);
    

  72.         }
    

  73.         else if(INT1_Num>=5&&INT1_Num<=9)
    

  74.         {
    

  75.                 GuiStar_EXTI_SetEXTI9_5_IRQHandler(Encoder_IQHeader);
    

  76.         }
    

  77.         else if(INT1_Num>=10&&INT1_Num<=15)
    

  78.         {
    

  79.                 GuiStar_EXTI_SetEXTI15_10_IRQHandler(Encoder_IQHeader);
    

  80.         }
    

  81. }
    


  82. 

  83. /**
    

  84.   * @brief  返回正交编码器当前值
    

  85.   * @param  无
    

  86.   * @retval 正交编码器当前值
    

  87.   */
    

  88. int GuiStar_Encoder_Read_Current_Value(void)
    

  89. {
    

  90.         return GuiStar_Encoder_Current_Value;
    

  91. }
    


  92. 

  93. /**
    

  94.   * @brief  函数内部先将编码器当前计数值锁存，再清零计数变量（GuiStar_Encoder_Current_Value），最后返回锁存值
    

  95.   * @param  无
    

  96.   * @retval 无
    

  97.   */
    

  98. int GuiStar_Encoder_GetSpeed(void)
    

  99. {
    

  100.         int temp;
    

  101.         temp=GuiStar_Encoder_Current_Value;//先将编码器当前计数值锁存
    

  102.         GuiStar_Encoder_Current_Value=0;//再清零计数变量（GuiStar_Encoder_Current_Value）
    

  103.         return temp;//返回锁存值
    

  104. }
    


  105. 


  106.
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liuzaiy 发表于 2023-8-26 23:43 | 显示全部楼层
没有涉及位带操作
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