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[AT32F403/403A] AT32学习记录——高级定时器

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 楼主| zexin 发表于 2024-9-9 19:40 | 显示全部楼层 |阅读模式
定时, 定时器, 高级定时器, 学习, pi, AT32
本帖最后由 zexin 于 2024-9-10 09:07 编辑

AT32F403A高级定时器
一、简介
高级定时器(TMR1、TMR8)包含一个支持向上、向下、中央双向对齐计数的16位计数器、4个通道寄存器、4组独立通道，可实现嵌入死区、输入捕获、可编程PWM输出等功能。
二、功能
1.死区插入
高级定时器的通道1至通道3具有互补输出功能，使用时可插入不同时长的死区。
插入死区后：
CxOUT(原通道)的上升沿延迟于CxORAW(参考信号)的上升沿；
CxCOUT(互补通道)的上升沿延迟于CxORAW(参考信号)的下降沿；
注：死区时间应小于有效电平的宽度。
2.重复计数器
TMRx_RPR(重复计数器周期寄存器)用于配置重复计数器的周期，当TMRx_RPR的RPR[0:7] ≠ 0(重复计数器的计数值不为0)时，重复计数模式开启。


计数器每溢出1次，重复计数器的计数值减1，仅当重复计数器的计数值减为0时，计数器才产生溢出事件。
三、案例
1.带死区的互补输出
(1)功能
高级定时器输出3路带有死区时间的互补信号(通道1至3)。
(2)配置
介绍
TMR1---通道1及其互补通道---12kHz---50%；
TMR1---通道2及其互补通道---12kHz---25%；
TMR1---通道3及其互补通道---12kHz---12.5%；
步骤
①启用TMR1，选择“通道x和通道x互补输出”；
9435066df9b3753ac3.png
②根据所需频率(F)配置周期值，设置死区时间(DT)的个数(N)；
(F = 240MHz / (19999 + 1) = 12kHz)
(DT = N × System_CLK = 12 × 1/240000000 = 50ns)
6806266df9b59ebbea.png

③根据占空比配置通道数据；
(D1 = 10000 / (19999 + 1) = 50%)
(D2 = 5000 / (19999 + 1) = 25%)
(D3 = 2500 / (19999 + 1) = 12.5%)
1967966df9b6b77343.png

④生成代码。
(3)代码
main.c
复制
  1. #include "at32f403a_407_wk_config.h"
    

  2. #include "wk_system.h"
    

  3.  
    

  4. int main(void)
    

  5. {
    

  6.   wk_system_clock_config();
    

  7.   wk_periph_clock_config();
    

  8.   wk_nvic_config();
    

  9.   wk_timebase_init();
    

  10.   wk_tmr1_init();
    

  11.  
    

  12.   while(1)
    

  13.   {
    

  14.  
    

  15.   }
    

  16. }

at32f403a_407_wk_config.c

复制
  1. #include "at32f403a_407_wk_config.h"
    

  2. void wk_system_clock_config(void)
    

  3. {
    

  4.   crm_reset();
    

  5.   crm_clock_source_enable(CRM_CLOCK_SOURCE_LICK, TRUE);
    

  6.   while(crm_flag_get(CRM_LICK_STABLE_FLAG) != SET)
    

  7.   {
    

  8.   }
    

  9.   crm_clock_source_enable(CRM_CLOCK_SOURCE_HICK, TRUE);
    

  10.   while(crm_flag_get(CRM_HICK_STABLE_FLAG) != SET)
    

  11.   {
    

  12.   }
    

  13.   crm_pll_config(CRM_PLL_SOURCE_HICK, CRM_PLL_MULT_60, CRM_PLL_OUTPUT_RANGE_GT72MHZ);
    

  14.   crm_clock_source_enable(CRM_CLOCK_SOURCE_PLL, TRUE);
    

  15.   while(crm_flag_get(CRM_PLL_STABLE_FLAG) != SET)
    

  16.   {
    

  17.   }
    

  18.   crm_ahb_div_set(CRM_AHB_DIV_1);
    

  19.   crm_apb2_div_set(CRM_APB2_DIV_2);
    

  20.   crm_apb1_div_set(CRM_APB1_DIV_2);
    

  21.   crm_auto_step_mode_enable(TRUE);
    

  22.   crm_sysclk_switch(CRM_SCLK_PLL);
    

  23.   while(crm_sysclk_switch_status_get() != CRM_SCLK_PLL)
    

  24.   {
    

  25.   }
    

  26.   crm_auto_step_mode_enable(FALSE);
    

  27.   system_core_clock_update();
    

  28. }
    

  29.  
    

  30. void wk_periph_clock_config(void)
    

  31. {
    

  32.   crm_periph_clock_enable(CRM_IOMUX_PERIPH_CLOCK, TRUE);
    

  33.   crm_periph_clock_enable(CRM_GPIOA_PERIPH_CLOCK, TRUE);
    

  34.   crm_periph_clock_enable(CRM_GPIOB_PERIPH_CLOCK, TRUE);
    

  35.   crm_periph_clock_enable(CRM_TMR1_PERIPH_CLOCK, TRUE);
    

  36. }
    

  37. void wk_nvic_config(void)
    

  38. {
    

  39.   nvic_priority_group_config(NVIC_PRIORITY_GROUP_4);
    

  40.   NVIC_SetPriority(SysTick_IRQn, NVIC_EncodePriority(NVIC_GetPriorityGrouping(), 15, 0));
    

  41. }
    

  42.  
    

  43. void wk_tmr1_init(void)
    

  44. {
    

  45.   gpio_init_type gpio_init_struct;
    

  46.   tmr_output_config_type tmr_output_struct;
    

  47.   tmr_brkdt_config_type tmr_brkdt_struct;
    

  48.  
    

  49.   gpio_default_para_init(&gpio_init_struct);
    

  50.   gpio_init_struct.gpio_pins = GPIO_PINS_13;
    

  51.   gpio_init_struct.gpio_mode = GPIO_MODE_MUX;
    

  52.   gpio_init_struct.gpio_out_type = GPIO_OUTPUT_PUSH_PULL;
    

  53.   gpio_init_struct.gpio_pull = GPIO_PULL_NONE;
    

  54.   gpio_init_struct.gpio_drive_strength = GPIO_DRIVE_STRENGTH_MODERATE;
    

  55.   gpio_init(GPIOB, &gpio_init_struct);
    

  56.  
    

  57.   gpio_init_struct.gpio_pins = GPIO_PINS_14;
    

  58.   gpio_init_struct.gpio_mode = GPIO_MODE_MUX;
    

  59.   gpio_init_struct.gpio_out_type = GPIO_OUTPUT_PUSH_PULL;
    

  60.   gpio_init_struct.gpio_pull = GPIO_PULL_NONE;
    

  61.   gpio_init_struct.gpio_drive_strength = GPIO_DRIVE_STRENGTH_MODERATE;
    

  62.   gpio_init(GPIOB, &gpio_init_struct);
    

  63.  
    

  64.   gpio_init_struct.gpio_pins = GPIO_PINS_15;
    

  65.   gpio_init_struct.gpio_mode = GPIO_MODE_MUX;
    

  66.   gpio_init_struct.gpio_out_type = GPIO_OUTPUT_PUSH_PULL;
    

  67.   gpio_init_struct.gpio_pull = GPIO_PULL_NONE;
    

  68.   gpio_init_struct.gpio_drive_strength = GPIO_DRIVE_STRENGTH_MODERATE;
    

  69.   gpio_init(GPIOB, &gpio_init_struct);
    

  70.  
    

  71.   gpio_init_struct.gpio_pins = GPIO_PINS_8;
    

  72.   gpio_init_struct.gpio_mode = GPIO_MODE_MUX;
    

  73.   gpio_init_struct.gpio_out_type = GPIO_OUTPUT_PUSH_PULL;
    

  74.   gpio_init_struct.gpio_pull = GPIO_PULL_NONE;
    

  75.   gpio_init_struct.gpio_drive_strength = GPIO_DRIVE_STRENGTH_MODERATE;
    

  76.   gpio_init(GPIOA, &gpio_init_struct);
    

  77.  
    

  78.   gpio_init_struct.gpio_pins = GPIO_PINS_9;
    

  79.   gpio_init_struct.gpio_mode = GPIO_MODE_MUX;
    

  80.   gpio_init_struct.gpio_out_type = GPIO_OUTPUT_PUSH_PULL;
    

  81.   gpio_init_struct.gpio_pull = GPIO_PULL_NONE;
    

  82.   gpio_init_struct.gpio_drive_strength = GPIO_DRIVE_STRENGTH_MODERATE;
    

  83.   gpio_init(GPIOA, &gpio_init_struct);
    

  84.  
    

  85.   gpio_init_struct.gpio_pins = GPIO_PINS_10;
    

  86.   gpio_init_struct.gpio_mode = GPIO_MODE_MUX;
    

  87.   gpio_init_struct.gpio_out_type = GPIO_OUTPUT_PUSH_PULL;
    

  88.   gpio_init_struct.gpio_pull = GPIO_PULL_NONE;
    

  89.   gpio_init_struct.gpio_drive_strength = GPIO_DRIVE_STRENGTH_MODERATE;
    

  90.   gpio_init(GPIOA, &gpio_init_struct);
    

  91.  
    

  92.   tmr_base_init(TMR1, 19999, 0);
    

  93.   tmr_cnt_dir_set(TMR1, TMR_COUNT_UP);
    

  94.   tmr_clock_source_div_set(TMR1, TMR_CLOCK_DIV1);
    

  95.   tmr_repetition_counter_set(TMR1, 0);
    

  96.   tmr_period_buffer_enable(TMR1, FALSE);
    

  97.  
    

  98.   tmr_sub_sync_mode_set(TMR1, FALSE);
    

  99.   tmr_primary_mode_select(TMR1, TMR_PRIMARY_SEL_RESET);
    

  100.  
    

  101.   tmr_output_struct.oc_mode = TMR_OUTPUT_CONTROL_PWM_MODE_B;
    

  102.   tmr_output_struct.oc_output_state = TRUE;
    

  103.   tmr_output_struct.occ_output_state = TRUE;
    

  104.   tmr_output_struct.oc_polarity = TMR_OUTPUT_ACTIVE_LOW;
    

  105.   tmr_output_struct.occ_polarity = TMR_OUTPUT_ACTIVE_LOW;
    

  106.   tmr_output_struct.oc_idle_state = TRUE;
    

  107.   tmr_output_struct.occ_idle_state = FALSE;
    

  108.   tmr_output_channel_config(TMR1, TMR_SELECT_CHANNEL_1, &tmr_output_struct);
    

  109.   tmr_channel_value_set(TMR1, TMR_SELECT_CHANNEL_1, 10000);
    

  110.   tmr_output_channel_buffer_enable(TMR1, TMR_SELECT_CHANNEL_1, FALSE);
    

  111.  
    

  112.   tmr_output_channel_immediately_set(TMR1, TMR_SELECT_CHANNEL_1, FALSE);
    

  113.   tmr_output_struct.oc_mode = TMR_OUTPUT_CONTROL_PWM_MODE_B;
    

  114.   tmr_output_struct.oc_output_state = TRUE;
    

  115.   tmr_output_struct.occ_output_state = TRUE;
    

  116.   tmr_output_struct.oc_polarity = TMR_OUTPUT_ACTIVE_LOW;
    

  117.   tmr_output_struct.occ_polarity = TMR_OUTPUT_ACTIVE_LOW;
    

  118.   tmr_output_struct.oc_idle_state = TRUE;
    

  119.   tmr_output_struct.occ_idle_state = FALSE;
    

  120.   tmr_output_channel_config(TMR1, TMR_SELECT_CHANNEL_2, &tmr_output_struct);
    

  121.   tmr_channel_value_set(TMR1, TMR_SELECT_CHANNEL_2, 5000);
    

  122.   tmr_output_channel_buffer_enable(TMR1, TMR_SELECT_CHANNEL_2, FALSE);
    

  123.  
    

  124.   tmr_output_channel_immediately_set(TMR1, TMR_SELECT_CHANNEL_2, FALSE);
    

  125.   tmr_output_struct.oc_mode = TMR_OUTPUT_CONTROL_PWM_MODE_B;
    

  126.   tmr_output_struct.oc_output_state = TRUE;
    

  127.   tmr_output_struct.occ_output_state = TRUE;
    

  128.   tmr_output_struct.oc_polarity = TMR_OUTPUT_ACTIVE_LOW;
    

  129.   tmr_output_struct.occ_polarity = TMR_OUTPUT_ACTIVE_LOW;
    

  130.   tmr_output_struct.oc_idle_state = TRUE;
    

  131.   tmr_output_struct.occ_idle_state = FALSE;
    

  132.   tmr_output_channel_config(TMR1, TMR_SELECT_CHANNEL_3, &tmr_output_struct);
    

  133.   tmr_channel_value_set(TMR1, TMR_SELECT_CHANNEL_3, 2500);
    

  134.   tmr_output_channel_buffer_enable(TMR1, TMR_SELECT_CHANNEL_3, FALSE);
    

  135.  
    

  136.   tmr_output_channel_immediately_set(TMR1, TMR_SELECT_CHANNEL_3, FALSE);
    

  137.   tmr_brkdt_struct.brk_enable = FALSE;
    

  138.   tmr_brkdt_struct.auto_output_enable = FALSE;
    

  139.   tmr_brkdt_struct.brk_polarity = TMR_BRK_INPUT_ACTIVE_LOW;
    

  140.   tmr_brkdt_struct.fcsoen_state = FALSE;
    

  141.   tmr_brkdt_struct.fcsodis_state = FALSE;
    

  142.   tmr_brkdt_struct.wp_level = TMR_WP_LEVEL_3;
    

  143.   tmr_brkdt_struct.deadtime = 12;
    

  144.   tmr_brkdt_config(TMR1, &tmr_brkdt_struct);
    

  145.   tmr_output_enable(TMR1, TRUE);
    

  146.  
    

  147.   tmr_counter_enable(TMR1, TRUE);
    

  148. }
(4)现象
逻辑分析仪测量PA8、PA9、PA10和PB13、PB14、PB15输出互补波形。
8145466df9b935848b.png
2.重复计数器+单周期模式
(1)功能
按键每按下1次，定时器输出10个脉冲。
(2)配置
介绍
单周期模式下，TMR1的通道2重复计数10次。
TMR_CH2---100Hz---50%
步骤
①启用TMR1，开启单周期模式；
9594666df9ba39dbc4.png

②根据所需频率(F)和占空比(D)设置周期值和通道数据，同时设置重复计数值；
(F = 240MHz / (99 + 1) / (23999 + 1) = 100Hz)
(D = 12000 / (23999 + 1) = 50%)
268466df9baff20e0.png

③生成代码。
(3)代码
main.c
复制
  1. #include "at32f403a_407_wk_config.h"
    

  2. #include "wk_system.h"
    

  3.  
    

  4. #include "at32f403a_407_board.h"    //因为需要使用到按键功能，所以添加了bsp库文件
    

  5.  
    

  6. int main(void)
    

  7. {
    

  8.   wk_system_clock_config();
    

  9.   wk_periph_clock_config();
    

  10.   wk_nvic_config();
    

  11.   wk_timebase_init();
    

  12.  
    

  13.   wk_usart1_init();
    

  14.   wk_tmr1_init();
    

  15.  
    

  16.   at32_board_init();    //包含了按键的初始化
    

  17.   while(1)
    

  18.   {
    

  19.         if(USER_BUTTON == at32_button_press())    //假如按键被按下
    

  20.         {
    

  21.                 tmr_counter_enable(TMR1, TRUE);    //使能定时器
    

  22.         }
    

  23.   }
    

  24. }
at32f403a_407_wk_config.c
复制
  1. #include "at32f403a_407_wk_config.h"
    

  2.  
    

  3. void wk_system_clock_config(void)
    

  4. {
    

  5.   crm_reset();
    

  6.   crm_clock_source_enable(CRM_CLOCK_SOURCE_LICK, TRUE);
    

  7.   while(crm_flag_get(CRM_LICK_STABLE_FLAG) != SET)
    

  8.   {
    

  9.   }
    

  10.   crm_clock_source_enable(CRM_CLOCK_SOURCE_HICK, TRUE);
    

  11.   while(crm_flag_get(CRM_HICK_STABLE_FLAG) != SET)
    

  12.   {
    

  13.   }
    

  14.   crm_pll_config(CRM_PLL_SOURCE_HICK, CRM_PLL_MULT_60, CRM_PLL_OUTPUT_RANGE_GT72MHZ);
    

  15.   crm_clock_source_enable(CRM_CLOCK_SOURCE_PLL, TRUE);
    

  16.   while(crm_flag_get(CRM_PLL_STABLE_FLAG) != SET)
    

  17.   {
    

  18.   }
    

  19.   crm_ahb_div_set(CRM_AHB_DIV_1);
    

  20.   crm_apb2_div_set(CRM_APB2_DIV_2);
    

  21.   crm_apb1_div_set(CRM_APB1_DIV_2);
    

  22.   crm_auto_step_mode_enable(TRUE);
    

  23.   crm_sysclk_switch(CRM_SCLK_PLL);
    

  24.   while(crm_sysclk_switch_status_get() != CRM_SCLK_PLL)
    

  25.   {
    

  26.   }
    

  27.   crm_auto_step_mode_enable(FALSE);
    

  28.   system_core_clock_update();
    

  29. }
    

  30.  
    

  31. void wk_periph_clock_config(void)
    

  32. {
    

  33.   crm_periph_clock_enable(CRM_IOMUX_PERIPH_CLOCK, TRUE);
    

  34.   crm_periph_clock_enable(CRM_GPIOA_PERIPH_CLOCK, TRUE);
    

  35.   crm_periph_clock_enable(CRM_GPIOB_PERIPH_CLOCK, TRUE);
    

  36.   crm_periph_clock_enable(CRM_TMR1_PERIPH_CLOCK, TRUE);
    

  37.   crm_periph_clock_enable(CRM_USART1_PERIPH_CLOCK, TRUE);
    

  38. }
    

  39.  
    

  40. void wk_nvic_config(void)
    

  41. {
    

  42.   nvic_priority_group_config(NVIC_PRIORITY_GROUP_4);
    

  43.   NVIC_SetPriority(SysTick_IRQn, NVIC_EncodePriority(NVIC_GetPriorityGrouping(), 15, 0));
    

  44. }
    

  45.  
    

  46. void wk_usart1_init(void)
    

  47. {
    

  48.   gpio_init_type gpio_init_struct;
    

  49.   gpio_default_para_init(&gpio_init_struct);
    

  50.   gpio_init_struct.gpio_drive_strength = GPIO_DRIVE_STRENGTH_MODERATE;
    

  51.   gpio_init_struct.gpio_out_type = GPIO_OUTPUT_PUSH_PULL;
    

  52.   gpio_init_struct.gpio_mode = GPIO_MODE_MUX;
    

  53.   gpio_init_struct.gpio_pins = GPIO_PINS_6;
    

  54.   gpio_init_struct.gpio_pull = GPIO_PULL_NONE;
    

  55.   gpio_init(GPIOB, &gpio_init_struct);
    

  56.   gpio_init_struct.gpio_drive_strength = GPIO_DRIVE_STRENGTH_MODERATE;
    

  57.   gpio_init_struct.gpio_out_type  = GPIO_OUTPUT_PUSH_PULL;
    

  58.   gpio_init_struct.gpio_mode = GPIO_MODE_INPUT;
    

  59.   gpio_init_struct.gpio_pins = GPIO_PINS_7;
    

  60.   gpio_init_struct.gpio_pull = GPIO_PULL_NONE;
    

  61.   gpio_init(GPIOB, &gpio_init_struct);
    

  62.  
    

  63.   gpio_pin_remap_config(USART1_GMUX_0001, TRUE);
    

  64.   usart_init(USART1, 115200, USART_DATA_8BITS, USART_STOP_1_BIT);
    

  65.   usart_transmitter_enable(USART1, TRUE);
    

  66.   usart_receiver_enable(USART1, TRUE);
    

  67.   usart_parity_selection_config(USART1, USART_PARITY_NONE);
    

  68.   usart_hardware_flow_control_set(USART1, USART_HARDWARE_FLOW_NONE);
    

  69.   usart_enable(USART1, TRUE);
    

  70. }
    

  71.  
    

  72. void wk_tmr1_init(void)
    

  73. {
    

  74.   gpio_init_type gpio_init_struct;
    

  75.   tmr_output_config_type tmr_output_struct;
    

  76.   tmr_brkdt_config_type tmr_brkdt_struct;
    

  77.  
    

  78.   gpio_default_para_init(&gpio_init_struct);
    

  79.   gpio_init_struct.gpio_pins = GPIO_PINS_9;
    

  80.   gpio_init_struct.gpio_mode = GPIO_MODE_MUX;
    

  81.   gpio_init_struct.gpio_out_type = GPIO_OUTPUT_PUSH_PULL;
    

  82.   gpio_init_struct.gpio_pull = GPIO_PULL_NONE;
    

  83.   gpio_init_struct.gpio_drive_strength = GPIO_DRIVE_STRENGTH_MODERATE;
    

  84.   gpio_init(GPIOA, &gpio_init_struct);
    

  85.   tmr_base_init(TMR1, 23999, 99);
    

  86.   tmr_cnt_dir_set(TMR1, TMR_COUNT_UP);
    

  87.   tmr_clock_source_div_set(TMR1, TMR_CLOCK_DIV1);
    

  88.   tmr_repetition_counter_set(TMR1, 9);
    

  89.   tmr_period_buffer_enable(TMR1, FALSE);
    

  90.   tmr_sub_sync_mode_set(TMR1, FALSE);
    

  91.   tmr_primary_mode_select(TMR1, TMR_PRIMARY_SEL_RESET);
    

  92.  
    

  93.   tmr_one_cycle_mode_enable(TMR1, TRUE);
    

  94.   tmr_output_struct.oc_mode = TMR_OUTPUT_CONTROL_PWM_MODE_B;
    

  95.   tmr_output_struct.oc_output_state = TRUE;
    

  96.   tmr_output_struct.occ_output_state = FALSE;
    

  97.   tmr_output_struct.oc_polarity = TMR_OUTPUT_ACTIVE_HIGH;
    

  98.   tmr_output_struct.occ_polarity = TMR_OUTPUT_ACTIVE_HIGH;
    

  99.   tmr_output_struct.oc_idle_state = FALSE;
    

  100.   tmr_output_struct.occ_idle_state = FALSE;
    

  101.   tmr_output_channel_config(TMR1, TMR_SELECT_CHANNEL_2, &tmr_output_struct);
    

  102.   tmr_channel_value_set(TMR1, TMR_SELECT_CHANNEL_2, 12000);
    

  103.   tmr_output_channel_buffer_enable(TMR1, TMR_SELECT_CHANNEL_2, FALSE);
    

  104.  
    

  105.   tmr_output_channel_immediately_set(TMR1, TMR_SELECT_CHANNEL_2, FALSE);
    

  106.   tmr_brkdt_struct.brk_enable = FALSE;
    

  107.   tmr_brkdt_struct.auto_output_enable = FALSE;
    

  108.   tmr_brkdt_struct.brk_polarity = TMR_BRK_INPUT_ACTIVE_LOW;
    

  109.   tmr_brkdt_struct.fcsoen_state = FALSE;
    

  110.   tmr_brkdt_struct.fcsodis_state = FALSE;
    

  111.   tmr_brkdt_struct.wp_level = TMR_WP_OFF;
    

  112.   tmr_brkdt_struct.deadtime = 0;
    

  113.   tmr_brkdt_config(TMR1, &tmr_brkdt_struct);
    

  114.   tmr_output_enable(TMR1, TRUE);
    

  115.  
    

  116. //  tmr_counter_enable(TMR1, TRUE);    //先不使能定时器，到主程序里等待按键按下时再使能定时器
    

  117. }
(4)现象
每按下一次按键，定时器输出10个脉冲。
6052466df9bc98778c.png
由于作者水平有限，文中如有错误之处，恳请读者批评指正。
参考资料：
《RM_AT32F403A_407_CH_V2.06》的14.4高级定时器（TMR1、TMR8）https://www.arterytek.com/file/download/1995
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我喜欢打游戏 发表于 2024-9-10 15:28 | 显示全部楼层
质量很高，波形图和代码讲解的比较详细，感谢大佬分享
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xionghaoyun 发表于 2024-9-11 08:39 | 显示全部楼层
很详细的教程
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