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[活动] 【APM32F411V Tiny Board测评】5 定时器的使用（基础定时+PWM）

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 楼主| 孤独的单行者 发表于 2024-5-28 10:29 | 显示全部楼层 |阅读模式
APM32F411V, 使用, PWM, 定时器, APM32F411
本帖最后由 孤独的单行者 于 2024-5-28 10:30 编辑

       本章节主要是进行定时器的基本使用以及PWM的产生与控制，结合前面的按键以及LED的控制，再加上串口的打印功能，就可以实现，不连接其他外部器件进行定时器的使用和测试。
我们首先看一下定时器的基本使用，在使用基本定时功能时，我们通常需要进行定时器的初始化后，在定时器的中断中进行处理，我们现在通过现有的资源实现LED的非阻塞闪烁，一个按键对应一个LED，并通过串口打印状态。
       这里我们还要了解一个点，也就是系统的时钟频率是多少，注意之前的测试可以不考虑，这里要计算定时器的时间则必须要考虑了，下面是本芯片的时钟树，板载的外部高速时钟是8Mhz：
1.png

       我们找到system_apm32f4xx.C中有关时钟的配置，注意一点，才发现这里的配置真的很乱，我不知道对于官方的SDK为什么会这样配置，可能只是为了能达到最大时钟吧，原始配置如下：
复制
  1. /* PLL_VCO = (HSE_VALUE or HSI_VALUE / PLL_B) * PLL_A */
      咱们简单计算一下，外部时钟8Mhz，按照如上的计算，PLL_VCO=200M，USB OTG FS = 28.57 M，SYSCLK= 100M，为了后续的USB功能的测试（一般USB的时钟要求为48M），我们重新梳理一下时钟配置，最大时钟不得超过120Mhz，为了比较好计算，SYSCLK取96中，一种参数计算配置如下：
复制
  1. /* PLL_VCO = (HSE_VALUE or HSI_VALUE / PLL_B) * PLL_A */
    

  2. #define PLL_B      8
    

  3. /* USB OTG FS, SDIO and RNG Clock =  PLL_VCO / PLL_D */
    

  4. #define PLL_D      4
    

  5. #define PLL_A      192
    

  6. /* SYSCLK = PLL_VCO / PLL_C */
    

  7. #define PLL_C      2
      接下来继续进行定时器的初始化配置：
复制
  1. void APM_TMR1_Init(void)
    

  2. {
    

  3.     TMR_BaseConfig_T TMR_BaseConfigStruct;
    


  4. 

  5.     /* Enable TMR1 Periph Clock */
    

  6.     RCM_EnableAPB2PeriphClock(RCM_APB2_PERIPH_TMR1);
    

  7.     
    

  8.     APM_HCLKFreq = RCM_ReadHCLKFreq();
    

  9.     /* 定时10ms */
    

  10.     APM_TMR1_DIV = APM_HCLKFreq/1000*10/1000-1;
    


  11. 

  12.     /* Config TMR1 */
    

  13.     TMR_BaseConfigStruct.clockDivision = TMR_CLOCK_DIV_1;
    

  14.     TMR_BaseConfigStruct.countMode = TMR_COUNTER_MODE_UP;
    

  15.     TMR_BaseConfigStruct.division = APM_TMR1_DIV;
    

  16.     TMR_BaseConfigStruct.period = 999;
    

  17.     TMR_BaseConfigStruct.repetitionCounter = 0;
    

  18.     TMR_ConfigTimeBase(TMR1, &TMR_BaseConfigStruct);
    


  19. 

  20.     /* Enable TMR1 Interrupt */
    

  21.     TMR_EnableInterrupt(TMR1, TMR_INT_UPDATE);
    

  22.     NVIC_EnableIRQRequest(TMR1_UP_TMR10_IRQn, 0, 0);
    


  23. 

  24.     TMR_Enable(TMR1);
    

  25. }
      在中断处理中加入按键判断，KEY2控制灯的闪烁：
复制
  1. void TMR1_UP_TMR10_IRQHandler(void)
    

  2. {
    

  3.     if(TMR_ReadIntFlag(TMR1, TMR_INT_UPDATE) == SET)
    

  4.     {
    

  5.         TMR_ClearIntFlag(TMR1, TMR_INT_UPDATE);
    

  6.             
    

  7.         if(APM_EINT0_flag == 1)
    

  8.         {
    

  9.         TMR1_cnt++;
    

  10.         if(TMR1_cnt%50 == 0)
    

  11.         {
    

  12.         APM_LED3_Toggle;  
    

  13.         APM_LED2_Toggle;
    

  14.         }
    

  15.         }
    

  16.                 
    

  17.     }
    

  18. }
      接下来是通过定时器的PWM功能实现呼吸灯的效果，LED对应的PE5和PE6的引脚功能如下：
2.png

       可以看到对应的是定时器9的CH1和CH2，我们用的产生PWM的定时器为定时器9，使用的时钟依然是APB2.
       初始化如下：
复制
  1. void APM_TMR9_Init(void)
    

  2. {
    

  3.     TMR_BaseConfig_T TMR_BaseConfigStruct;
    

  4.     TMR_OCConfig_T OCcongigStruct;
    

  5.     GPIO_Config_T GPIO_ConfigStruct;
    

  6.         
    

  7.     
    

  8.     /* Enable TMR1 Periph Clock */
    

  9.     RCM_EnableAPB2PeriphClock(RCM_APB2_PERIPH_TMR9);
    

  10.     RCM_EnableAHB1PeriphClock(RCM_AHB1_PERIPH_GPIOE);
    

  11.     
    

  12.     
    

  13.     /* TMR9_CH1 */
    

  14.     GPIO_ConfigPinAF(GPIOE, GPIO_PIN_SOURCE_5, GPIO_AF_TMR9);
    

  15.     /* TMR9_CH2 */
    

  16.     GPIO_ConfigPinAF(GPIOE, GPIO_PIN_SOURCE_6, GPIO_AF_TMR9);
    

  17.     
    

  18. //        /* Config TMR2 GPIO for output PWM */
    

  19. //        GPIO_ConfigStruct.pin = GPIO_PIN_5|GPIO_PIN_6;
    

  20. //        GPIO_ConfigStruct.mode = GPIO_MODE_AF;
    

  21. //        GPIO_ConfigStruct.otype = GPIO_OTYPE_PP;
    

  22. //        GPIO_ConfigStruct.speed = GPIO_SPEED_100MHz;
    

  23. //        GPIO_Config(GPIOE, &GPIO_ConfigStruct);
    

  24.     
    

  25.     
    

  26.     APM_HCLKFreq = RCM_ReadHCLKFreq();
    

  27.     /* 频率200Hz */
    

  28.     APM_TMR1_DIV = APM_HCLKFreq/200/1000-1;
    


  29. 

  30.     /* Config TMR1 */
    

  31.     TMR_BaseConfigStruct.clockDivision = TMR_CLOCK_DIV_1;
    

  32.     TMR_BaseConfigStruct.countMode = TMR_COUNTER_MODE_UP;
    

  33.     TMR_BaseConfigStruct.division = 999;
    

  34.     TMR_BaseConfigStruct.period = APM_TMR1_DIV;
    

  35.     TMR_ConfigTimeBase(TMR9, &TMR_BaseConfigStruct);
    

  36.     
    

  37.     /* Configure channel1 */
    

  38.     TMR_ConfigOCStructInit(&OCcongigStruct);
    


  39. 

  40.     OCcongigStruct.mode = TMR_OC_MODE_PWM1;
    

  41.     OCcongigStruct.outputState = TMR_OC_STATE_ENABLE;
    

  42.     OCcongigStruct.polarity = TMR_OC_POLARITY_HIGH;
    

  43.     
    


  44. 

  45.     OCcongigStruct.pulse = 500;
    

  46.     TMR_ConfigOC1(TMR9, &OCcongigStruct);
    

  47.     TMR_ConfigOC1Preload(TMR9, TMR_OC_PRELOAD_ENABLE);
    


  48. 

  49.     /* Configure channel2 */
    

  50.     OCcongigStruct.pulse = 200;
    

  51.     TMR_ConfigOC2(TMR9, &OCcongigStruct);
    

  52.     TMR_ConfigOC2Preload(TMR9, TMR_OC_PRELOAD_ENABLE);
    


  53. 

  54.     TMR_EnableAutoReload(TMR9);
    

  55. //    TMR_Enable(TMR9);
    


  56. 

  57. }
      注意，我们在初始化里面没有开启定时器和引脚的初始化，这里主要因为LED的引脚的功能是复用的，在正常状态默认是输出控制，只有开启后才是PWM控制，这里面的切换在按键中断中进行：
复制
  1. void EINT1_IRQHandler(void)
    

  2. {
    

  3.     if(EINT_ReadIntFlag(EINT_LINE_1))
    

  4.     {
    

  5.             
    

  6.             /*Clear EINT_LINE0 interrupt flag*/
    

  7.        EINT_ClearIntFlag(EINT_LINE_1);
    

  8.             
    

  9.             if(APM_EINT1_flag == 0)
    

  10.             {
    

  11.                 if(APM_EINT0_flag == 0)
    

  12.                 {
    

  13.                     GPIO_Config_T GPIO_ConfigStruct;
    

  14.                     RCM_EnableAHB1PeriphClock(RCM_AHB1_PERIPH_GPIOE);
    

  15.                     /* Config TMR2 GPIO for output PWM */
    

  16.                     GPIO_ConfigStruct.pin = GPIO_PIN_5|GPIO_PIN_6;
    

  17.                     GPIO_ConfigStruct.mode = GPIO_MODE_AF;
    

  18.                     GPIO_ConfigStruct.otype = GPIO_OTYPE_PP;
    

  19.                     GPIO_ConfigStruct.speed = GPIO_SPEED_100MHz;
    

  20.                     GPIO_Config(GPIOE, &GPIO_ConfigStruct);
    

  21.                     
    

  22.                     TMR_EnableAutoReload(TMR9);
    

  23.                     TMR_Enable(TMR9);
    

  24.                     
    

  25.                     APM_EINT1_flag = 1;
    

  26.                     
    

  27.                     
    

  28.                     printf("APM_LED breathing start \r\n");
    

  29.                 }
    

  30.                 else
    

  31.                 {
    

  32.                     printf("Plase stop APM_LED bilinking \r\n");
    

  33.                 }
    

  34.             }
    

  35.             else
    

  36.             {
    

  37.                 APM_EINT1_flag = 0;
    

  38.                 TMR_Disable(TMR9);
    

  39.                 
    

  40.                 GPIO_Config_T GPIO_ConfigStruct;
    

  41.                 RCM_EnableAHB1PeriphClock(RCM_AHB1_PERIPH_GPIOE);
    

  42.             
    

  43.                 GPIO_ConfigStruct.pin = GPIO_PIN_5|GPIO_PIN_6;
    

  44.                 GPIO_ConfigStruct.mode = GPIO_MODE_OUT;
    

  45.                 GPIO_ConfigStruct.otype = GPIO_OTYPE_PP;
    

  46.                 GPIO_ConfigStruct.speed = GPIO_SPEED_100MHz;
    

  47.                 GPIO_Config(GPIOE, &GPIO_ConfigStruct);
    

  48.                 
    

  49.                 APM_LED2_Off;
    

  50.                 APM_LED3_Off;
    

  51.                 
    

  52.                 
    

  53.                 printf("APM_LED breathing stop \r\n");
    

  54.             }  
    

  55.     }
    

  56. }
      定时器中断中加入呼吸灯程序：
复制
  1. if(APM_EINT1_flag == 1)
    

  2. {
    

  3.         TMR_OCConfig_T OCcongigStruct;
    

  4.         TMR1_breaking_cnt++;
    

  5.         
    

  6.         TMR_ConfigOCStructInit(&OCcongigStruct);
    

  7.         OCcongigStruct.mode = TMR_OC_MODE_PWM1;
    

  8.         OCcongigStruct.outputState = TMR_OC_STATE_ENABLE;
    

  9.         OCcongigStruct.polarity = TMR_OC_POLARITY_HIGH;
    

  10.     
    

  11.         if(TMR1_breaking_cnt >= 200)
    

  12.         {
    

  13.             TMR1_breaking_cnt = 0;
    

  14.         }
    

  15.     
    

  16.         if(TMR1_breaking_cnt<=100)
    

  17.         {
    

  18.             OCcongigStruct.pulse = TMR1_breaking_cnt*10;
    

  19.         }
    

  20.         else if(TMR1_breaking_cnt>100)
    

  21.         {
    

  22.             OCcongigStruct.pulse = (200 - TMR1_breaking_cnt)*10;
    

  23.         }
    

  24.     
    

  25.         TMR_ConfigOC1(TMR9, &OCcongigStruct);
    

  26.         TMR_ConfigOC2(TMR9, &OCcongigStruct);
    

  27.         TMR_ConfigOC1Preload(TMR9, TMR_OC_PRELOAD_ENABLE);
    

  28.         TMR_ConfigOC2Preload(TMR9, TMR_OC_PRELOAD_ENABLE);
    

  29.     
    

  30. }
      可以看到串口打印基本操作：
3.png

       实际上咱们得按键采集没有加入防抖，所以会有出现连键的情况，不过和现象还是一致的，效果如下：
20240528.gif

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星辰大海不退缩 发表于 2024-6-22 20:52 | 显示全部楼层
PWM的产生与控制进行呼吸灯的测试非常简单
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