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[RISC-V MCU 应用开发]

第五十七章、CH32V103应用教程——TIM-输出比较

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CH32V103应用教程——TIM-输出比较

本章教程演示TIM_CH1(PA8)引脚在4种输出比较模式下,输出波形。4种模式及现象如下:
1、TIM输出比较时间模式,即比较/捕获控制寄存器 1(TIM1_CHCTLR1)OCxM域设置为000:冻结。比较捕获寄存器的值与核心计数器间的比较值对OC1REF不起作用;
2、TIM输出比较主动模式,即比较/捕获控制寄存器 1(TIM1_CHCTLR1)OCxM域设置为001:强制设为有效电平。当核心计数器与比较捕获寄存器1的值相同时,强制OC1REF为高;
3、TIM输出比较非主动模式,即比较/捕获控制寄存器 1(TIM1_CHCTLR1)OCxM域设置为010:强制设为无效电平。当核心计数器的值与比较捕获寄存器1相同时,强制OC1REF为低;
4、TIM输出比较触发模式,即比较/捕获控制寄存器 1(TIM1_CHCTLR1)OCxM域设置为011:翻转。当核心计数器与比较捕获寄存器1的值相同时,翻转OC1REF的电平。

1、TIM简介及相关函数介绍
比较输出模式是定时器的基本功能之一。比较输出模式的原理是在核心计数器(CNT)的值与比较捕获寄存器的值一致时,输出特定的变化或波形。OCxM 域(在 R16_TIMx_CHCTLRx 中)和 CCxP 位(在 R16_TIMx_CCER 中)决定输出的是确定的高低电平还是电平翻转。产生比较一致事件时还会置CCxIF 位,如果预先置了 CCxIE 位,则会产生一个中断;如果预先设置了 CCxDE 位,则会产生一个 DMA请求。
配置为比较输出模式的步骤为下:
1)配置核心计数器(CNT)的时钟源和自动重装值;
2)设置好需要对比的计数值到比较捕获寄存器(R16_TIMx_CHxCVR)中;
3)如果需要产生中断,置 CCxIE 位;
4)保持 OCxPE 为 0,禁用比较捕获寄存器的预装载寄存器;
5)设定输出模式,设置 OCxM 域和 CCxP 位;
6)使能输出,置 CCxE 位;
7)置 CEN 位启动定时器;
关于CH32V103 TIM具体信息,可参考CH32V103应用手册。TIM标准库函数在第七章节已介绍,在此不再赘述。

2、硬件设计
本章教程演示TIM_CH1(PA8)引脚在4种输出比较模式下输出波形,因此只需要将开发板PA8引脚与外部设备连接即可,此处将PA8引脚与逻辑分析仪连接检测PWM波形。

3软件设计
本章教程演示TIM_CH1(PA8)引脚在4种输出比较模式下输出波形,具体程序如下:
tim.h文件
#ifndef __TIM_H
#define __TIM_H

#include "ch32v10x_conf.h"

/* Output Compare Mode Definition */
#define OutCompare_Timing   0
#define OutCompare_Active   1
#define OutCompare_Inactive 2
#define OutCompare_Toggle   3

/* Output Compare Mode Selection */
//#define OutCompare_MODE OutCompare_Timing
//#define OutCompare_MODE OutCompare_Active
//#define OutCompare_MODE OutCompare_Inactive
#define OutCompare_MODE OutCompare_Toggle

void TIM1_OutCompare_Init( u16 arr, u16 psc, u16 ccp );

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

/*******************************************************************************
* Function Name  : TIM1_OutCompare_Init
* Description    : Initializes TIM1 output compare.
* Input          : arr: the period value.
*                  psc: the prescaler value.
*                                    ccp: the pulse value.
* Return         : None
*******************************************************************************/
void TIM1_OutCompare_Init( u16 arr, u16 psc, u16 ccp )
{
    GPIO_InitTypeDef        GPIO_InitStructure;
    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
    TIM_OCInitTypeDef       TIM_OCInitStructure;
    NVIC_InitTypeDef        NVIC_InitStructure;

    RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_TIM1, ENABLE );

    //输出比较通道 GPIO 初始化
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init( GPIOA, &GPIO_InitStructure );

    //时基结构体初始化
    TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = arr;  //自动重装值寄存器的值
    TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = psc;  //驱动CNT计数器的时钟 = Fck_int/(psc+1)
    TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;  //时钟分频因子 ,配置死区时间时需要用到
    TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //计数器计数模式,设置为向上计数
    TIM_TimeBaseInit( TIM1, &TIM_TimeBaseInitStructure);  //初始化定时器

    //输出比较结构体初始化
    //输出比较模式选择
    //1、TIM输出比较时间模式,即比较/捕获控制寄存器 1(TIM1_CHCTLR1)OCxM域设置为000:冻结。比较捕获寄存器的值与核心计数器间的比较值对OC1REF不起作用;
#if (OutCompare_MODE == OutCompare_Timing)
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_Timing;  //定时器输出比较时间模式;

    //2、TIM输出比较主动模式,即比较/捕获控制寄存器 1(TIM1_CHCTLR1)OCxM域设置为001:强制设为有效电平。当核心计数器与比较捕获寄存器1的值相同时,强制OC1REF为高;
#elif (OutCompare_MODE == OutCompare_Active)
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_Active;  //定时器输出比较主动模式;

    //3、TIM输出比较非主动模式,即比较/捕获控制寄存器 1(TIM1_CHCTLR1)OCxM域设置为010:强制设为无效电平。当核心计数器的值与比较捕获寄存器1相同时,强制OC1REF为低;
#elif (OutCompare_MODE == OutCompare_Inactive)
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_Inactive;  //定时器输出比较非主动模式;

    //4、TIM输出比较触发模式,即比较/捕获控制寄存器 1(TIM1_CHCTLR1)OCxM域设置为011:翻转。当核心计数器与比较捕获寄存器1的值相同时,翻转OC1REF的电平。
#elif (OutCompare_MODE == OutCompare_Toggle)
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_Toggle;  //定时器输出比较触发模式。

#endif
   
    TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;  //输出使能
    TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = ccp;  //设置占空比大小
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;  //输出通道电平极性配置
    TIM_OC1Init( TIM1, &TIM_OCInitStructure );
   
    //初始化TIM NVIC,设置中断优先级分组
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn;           //TIM3中断
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; //设置抢占优先级0
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;        //设置响应优先级3
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;           //使能通道1中断
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //初始化NVIC

    TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1, ENABLE );  //主输出使能,当使用的是通用定时器时,这句不需要
    TIM_OC1PreloadConfig( TIM1, TIM_OCPreload_Disable );  //不自动重转计数值
    TIM_ARRPreloadConfig( TIM1, ENABLE );  //使能开启自动重装值寄存器配置
    TIM_Cmd( TIM1, ENABLE );  //使能定时器

}

tim.c文件主要进行4种输出比较模式的初始化配置。
main.c文件
int main(void)
{
    USART_Printf_Init(115200);
    printf("SystemClk:%d\r\n",SystemCoreClock);

    TIM1_OutCompare_Init( 9, 71, 5);

    while(1);
}
main.c文件主要进行函数初始化。

4下载验证
将编译好的程序分别依次在4种输出比较模式下下载到开发板并复位,查看输出波形。
1、定时器输出比较时间模式,比较捕获寄存器的值与核心计数器间的比较值对OC1REF不起作用
2、定时器输出比较主动模式,强制设为有效电平。当核心计数器与比较捕获寄存器1的值相同时,强制OC1REF为高;
3、定时器输出比较非主动模式,强制设为无效电平。当核心计数器的值与比较捕获寄存器1相同时,强制OC1REF为低;
4、定时器输出比较触发模式,翻转。当核心计数器与比较捕获寄存器1的值相同时,翻转OC1REF的电平。

56、TIM-输出比较.rar

478.29 KB

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沙发
gejigeji521| | 2021-2-22 12:00 | 只看该作者
教程不错,好好学习。

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