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[RISC-V MCU 应用开发] 第五十四章、CH32V103应用教程——TIM-时钟输入选择

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 楼主| RISCVLAR 发表于 2021-1-21 14:28 | 显示全部楼层 |阅读模式
时钟, TI, ck, SMC, TE
本帖最后由 RISCVLAR 于 2021-1-21 14:27 编辑

CH32V103应用教程——TIM-时钟输入选择

本章教程通过高级定时器TIM1选择时钟输入，并通过两种外部时钟源进行演示。

1、TIM简介及相关函数介绍
时钟输入选择
图片1.png
由上图可知，定时器TIM的CK_PSC（预分频器时钟）的时钟来源具有以下4种：

1、内部时钟源（CK_INT）
如果将定时器从模式控制寄存器（TIMx_SMCFGR）SMS域设置为000时，由内部时钟CK_INT驱动，即选定内部时钟源（CK_INT）为时钟，此时时钟CK_INT就是CK_PSC。

2、外部时钟源模式1
如果将定时器从模式控制寄存器（TIMx_SMCFGR）SMS域设置为111时，就会启用外部时钟源模式1。启用外部时钟源模式1时，TRGI 被选定为CK_PSC的来源，值得注意的，还需要通过配置 TS 域来选择 TRGI 的来源。TS 域可选择以下几种脉冲作为时钟来源：
1）内部触发（ITRx，x 为 0,1,2,3）；
2）比较捕获通道 1 经过边缘检测器后的信号（TI1F_ED）；
3）比较捕获通道的信号 TI1FP1、TI2FP2；
4）来自外部时钟引脚输入的信号 ETRF。

3、外部时钟源模式2
如果将定时器从模式控制寄存器（TIMx_SMCFGR）SMS域设置为111且将ECE位置1时，将会启用外部时钟源模式2,。使用外部触发模式 2 能在外部时钟引脚输入的每一个上升沿或者下降沿计数。使用外部时钟源模式2时，ETRF被选定为CK_PSC。ETR引脚经过可选的反相器（ETP），分频器（ETPS）后成为ETRP，再经过滤波器（ETF）后即成为ETRF。

4、编码器模式
如果将定时器从模式控制寄存器（TIMx_SMCFGR）SMS域设置为001、010、011时将会启用编码器模式。启用编码器模式可以选择在 TI1FP1 和 TI2FP2中某一个特定的电平下以另一个跳变沿作为信号进行信号输出。此模式用于外接编码器使用的情况下。具体功能可参考CH32V103应用手册14.3.9节。

关于CH32V103定时器（TIM）具体信息，可参考CH32V103应用手册。关于TIM标准库函数，在第七章已介绍，在此不再赘述。

2、硬件设计
本章教程主要进行时钟输入选择，将两种外部时钟源作为时钟输入选择，需用到PA8引脚和PA12引脚。实验时只需将外部时钟分别于PA8引脚和PA12引脚连接即可。

3、软件设计
本章教程主要进行时钟选择实验，具体程序如下：
tim.h文件
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  1. #ifndef __TIM_H
    

  2. #define __TIM_H
    


  3. 

  4. #include "ch32v10x_conf.h"
    


  5. 


  6. 

  7. /* External Clock Mode Definition */
    

  8. #define ETR_CLK_MODE1   0
    

  9. #define ETR_CLK_MODE2   1
    


  10. 

  11. /*  External Clock Mode Selection */
    

  12. #define ETR_CLK ETR_CLK_MODE1
    

  13. //#define ETR_CLK ETR_CLK_MODE2
    


  14. 

  15. void TIM1_ETRClockMode1_Init(void);
    

  16. void TIM1_ETRClockMode2_Init(void);
    


  17. 

  18. #endif
tim.h文件主要进行相关宏定义和函数声明；
tim.c文件
复制

  1. 

  2. #include "tim.h"
    


  3. 

  4. /*******************************************************************************
    

  5. * Function Name  : TIM1_ETRClockMode1_Init
    

  6. * Description    : Configures the External clock Mode1.
    

  7. * Input          : None
    

  8. * Return         : None
    

  9. *******************************************************************************/
    

  10. void TIM1_ETRClockMode1_Init(void)
    

  11. {
    

  12.     RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_TIM1, ENABLE );
    


  13. 

  14.     TIM_CounterModeConfig( TIM1, TIM_CounterMode_Up );  //设置计数模式为向上计数
    


  15. 

  16.     TIM_SetAutoreload( TIM1, 0x3EB );  //设置计数器重装载值
    


  17. 

  18.     //配置外部时钟源模式1
    

  19.     TIM_ETRClockMode1Config( TIM1, TIM_ExtTRGPSC_OFF, TIM_ExtTRGPolarity_Inverted, 0x0 );
    


  20. 

  21.     /* GPIOA8 Input as TIM Clock Source */
    

  22.     TIM_TIxExternalClockConfig( TIM1, TIM_TIxExternalCLK1Source_TI1, TIM_ICPolarity_Rising, 0x00);
    

  23.     TIM_Cmd( TIM1, ENABLE );
    

  24. }
    


  25. 


  26. 

  27. /*******************************************************************************
    

  28. * Function Name  : TIM1_ETRClockMode2_Init
    

  29. * Description    : Configures the External clock Mode2.
    

  30. * Input          : None
    

  31. * Return         : None
    

  32. *******************************************************************************/
    

  33. void TIM1_ETRClockMode2_Init(void)
    

  34. {
    

  35.     RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_TIM1, ENABLE );
    


  36. 

  37.     TIM_CounterModeConfig( TIM1, TIM_CounterMode_Up );
    

  38.     TIM_SetAutoreload( TIM1, 0x3EB );
    


  39. 

  40.     /* GPIOA12 Input as TIM Clock Source */
    

  41.     TIM_ETRClockMode2Config( TIM1, TIM_ExtTRGPSC_OFF, TIM_ExtTRGPolarity_Inverted, 0x0 );
    

  42.     TIM_SelectInputTrigger( TIM1, TIM_TS_ETRF );
    

  43.     TIM_Cmd( TIM1, ENABLE );
    

  44. }
tim.c文件主要进行两种外部时钟的配置。
TIM1_ETRClockMode1_Init函数为外部时钟源模式1配置函数，具体如下：
复制
  1. void TIM1_ETRClockMode1_Init(void)
    

  2. {
    

  3.     RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_TIM1, ENABLE );
    


  4. 

  5.     TIM_CounterModeConfig( TIM1, TIM_CounterMode_Up );  //设置计数模式为向上计数
    


  6. 

  7.     TIM_SetAutoreload( TIM1, 0x3EB );  //设置计数器重装载值
    


  8. 

  9.     //配置外部时钟源模式1
    

  10.     TIM_ETRClockMode1Config( TIM1, TIM_ExtTRGPSC_OFF, TIM_ExtTRGPolarity_Inverted, 0x0 );
    


  11. 

  12.     /* GPIOA8 Input as TIM Clock Source */
    

  13.     TIM_TIxExternalClockConfig( TIM1, TIM_TIxExternalCLK1Source_TI1, TIM_ICPolarity_Rising, 0x00);
    

  14.     TIM_Cmd( TIM1, ENABLE );
    

  15. }
首先对定时器计数模式和重装载值进行配置，向上计数模式，重装载值为0x3EB;
TIM_ETRClockMode1Config函数为外部时钟源模式1初始化配置函数，其有4个输入，分别为TIMx：指定定时器外设，此处为TIM1；
TIM_ExtTRGPrescaler：外部触发信号分频，此处为TIM_ExtTRGPSC_OFF，即关闭预分频；
TIM_ExtTRGPolarity：ETR触发极性选择，此处为TIM_ExtTRGPolarity_Inverted，即ETR，高电平或上升沿有效；
ExtTRGFilter：外部触发滤波，此处为0x0，即为无滤波器。
TIM_ETRClockMode1Config函数具体函数如下：
复制
  1. void TIM_ETRClockMode1Config(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_ExtTRGPrescaler, uint16_t TIM_ExtTRGPolarity,
    

  2.                              uint16_t ExtTRGFilter)
    

  3. {
    

  4.   uint16_t tmpsmcr = 0;
    


  5. 

  6.   //配置TIMx外部触发器（ETR）。
    

  7.   TIM_ETRConfig(TIMx, TIM_ExtTRGPrescaler, TIM_ExtTRGPolarity, ExtTRGFilter);
    


  8. 

  9.   tmpsmcr = TIMx->SMCFGR;
    


  10. 

  11.   //TIM_SMS值为0x0007，取反后&上 从模式控制寄存器（TIMx_SMCFGR），即将从模式控制寄存器（TIMx_SMCFGR）SMS域清0；
    

  12.   tmpsmcr &= (uint16_t)(~((uint16_t)TIM_SMS));
    


  13. 

  14.   //TIM_SlaveMode_External1值为0x0007，| 上 从模式控制寄存器（TIMx_SMCFGR），即即将 从模式控制寄存器（TIMx_SMCFGR）SMS域设置为111，即选择外部时钟模式1
    

  15.   tmpsmcr |= TIM_SlaveMode_External1;
    


  16. 

  17.   //TIM_TS值为0x0070,取反后&上 从模式控制寄存器（TIMx_SMCFGR），即将从模式控制寄存器（TIMx_SMCFGR）TS域清0；
    

  18.   tmpsmcr &= (uint16_t)(~((uint16_t)TIM_TS));
    


  19. 

  20.   //TIM_TS_ETRF值为0x0070,| 上 从模式控制寄存器（TIMx_SMCFGR），即即将 从模式控制寄存器（TIMx_SMCFGR）TS域设置为111，即选择外部触发输入（ETRF）
    

  21.   tmpsmcr |= TIM_TS_ETRF;
    


  22. 

  23.   TIMx->SMCFGR = tmpsmcr;   //从模式控制寄存器配置
    

  24. }
其主要针对从模式控制寄存器（TIMx_SMCFGR）各个位进行配置，其中TIM_ETRConfig函数主要针对从模式控制寄存器（TIMx_SMCFGR）高8位进行配置，具体如下：
复制
  1. void TIM_ETRConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_ExtTRGPrescaler, uint16_t TIM_ExtTRGPolarity,
    

  2.                    uint16_t ExtTRGFilter)
    

  3. {
    

  4.   uint16_t tmpsmcr = 0;
    


  5. 

  6.   tmpsmcr = TIMx->SMCFGR;
    


  7. 

  8.   //SMCFGR_ETR_Mask值为0x00FF，即清除从模式控制寄存器（TIMx_SMCFGR）高8位，高8位置0，低8位保持不变
    

  9.   tmpsmcr &= SMCFGR_ETR_Mask;
    


  10. 

  11.   //对从模式控制寄存器（TIMx_SMCFGR）高8位外部触发滤波、ETR触发极性选择、外部触发信号分频进行配置
    

  12.   tmpsmcr |= (uint16_t)(TIM_ExtTRGPrescaler | (uint16_t)(TIM_ExtTRGPolarity | (uint16_t)(ExtTRGFilter << (uint16_t)8)));
    


  13. 

  14.   TIMx->SMCFGR = tmpsmcr;
    

  15. }
TIM1_ETRClockMode2_Init函数与TIM1_ETRClockMode1_Init函数类似，在此不再介绍；
main.c文件
复制
  1. int main(void)
    

  2. {
    

  3.     USART_Printf_Init(115200);
    

  4.     printf("SystemClk:%d\r\n",SystemCoreClock);
    


  5. 

  6. #if (ETR_CLK == ETR_CLK_MODE1)
    

  7.     TIM1_ETRClockMode1_Init( );
    


  8. 

  9. #elif (ETR_CLK == ETR_CLK_MODE2)
    

  10.     TIM1_ETRClockMode2_Init( );
    


  11. 

  12. #endif
    


  13. 

  14.     while(1)
    

  15.     {
    

  16.         if( TIM_GetFlagStatus( TIM1, TIM_FLAG_CC1 ) != RESET )
    

  17.         {
    

  18.             TIM_ClearFlag( TIM1, TIM_FLAG_CC1 );
    

  19.         }
    


  20. 

  21.         if( TIM_GetFlagStatus( TIM1, TIM_FLAG_Update ) != RESET )
    

  22.         {
    

  23.             printf("Count Update\r\n");
    


  24. 

  25.             TIM_ClearFlag( TIM1, TIM_FLAG_Update );
    

  26.         }
    


  27. 

  28.     }
    

  29. }
main.c文件主要进行两种外部时钟源模式的选择以及初始化。

4、下载验证
将编译好的程序下载到开发版，并将PA8引脚或PA12与外部时钟进行连接，开发板上电后，串口打印如下：
图片2.png

53、TIM-时钟选择.rar

474.87 KB, 下载次数: 245
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gejigeji521 发表于 2021-2-22 12:01 | 显示全部楼层
串口助手用的是哪个啊
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 楼主| RISCVLAR 发表于 2021-2-22 14:13 | 显示全部楼层
gejigeji521 发表于 2021-2-22 12:01
串口助手用的是哪个啊

下载链接如下：
https://bbs.21ic.com/icview-3072640-1-1.html
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真爱吴迪迪 发表于 2021-2-23 15:47 | 显示全部楼层
感觉使用risc-V来编程，程序变的很简单。
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