STM32 通用定时器示例详解—OnePulse

只看该作者 · 2021-11-8 16:27

前言
基于学习的目的，详细讲解关于标准外设库中的定时器的 17 个示例项目函数文件。本次介绍 OnePulse。

只看该作者 · 2021-11-8 16:28

一、示例详解
基于硬件平台： STM32F100B-EVAL， MCU 的型号是 STM32F100VBT6。
软件则是其标准外设库。
单脉冲模式(OPM)允许计数器在受到一个激励时启动，在一个可编程的延时后产生一个宽度可编程的脉冲。

只看该作者 · 2021-11-8 16:30

1、 One Pulse 的寄存器配置
软件配置，运行程序可以发现，系统时钟设置为 24MHz，定时器使用到的是 TIM4;

根据时钟树的图谱及其程序，该示例选择的是内部时钟源作为定时器的时钟源； TIM4 的时钟源来自 APB1 的分频。

AHB 时钟 (HCLK)在 RCC_CFGR 寄存器中的分频系数 HPRE 的值为 0，即 SYSCLK not divided，即/1，所以 HCLK 就是
24MHz；
APB1 的 prescaler 的系数是 PPRE1： 0x0， HCLK not divided，即/1， APB1CLK 为 24MHz；由于 APB1 的 prescaler 系数部
分频，即/1，所以倍频器不起作用，即为上图中的 TIMxCLK = 24Mhz。

只看该作者 · 2021-11-8 16:32

二、示例演练

综合上述，本案例中， Timer 的时钟源选择的是 Internal clock， CK_PSC 的时钟频率其实就是时钟树图中的输出 TIMxCLK，
然后 TIMxCLK 或 CK_PSC 经过预分频器，才是最终用于计数的时钟基本单位(clock input，输入时钟)。
另外，

设置 PrescalerValue = 0 和 ClockDivision = 0，不分频，即 TIMxCLK = 24Mhz，即 TIM1 counter clock at 24 MHz。

OPM = 1，设置为单脉冲模式，在下一次更新事件发生时计数器将停止计数（清零 CEN 位）。
对于 OPM 这一位，默认值是 0，即更新事件发生时计数器不被停止。所以如果成 OPM=0，则相应的波形如下图所示：

即受到外部触发信号的上升沿后，产生的不是一个脉冲，而是多个脉冲，即 PWM 的波形。从另一方面来说，如果 OPM=0，
外部的触发信号也就在第一次上升沿的时候用于触发其他通道输出。之后，由于 OPM=0,即计数器不停止，则会一直输出
PWM 波形。

只看该作者 · 2021-11-8 16:35

我们接下来看其他的寄存器配置：

SMS = 0x06，从模式选择位，设置为触发模式，在触发 TRGI 出现上升沿时（但未被复位）计数器启动，只有计数器的启动
是受控的。
TS = 0x06，触发选择，设置的是被过滤的定时器输入 2（ TI2FP2）。

IC2S(CC2S) = 0x01，设置的是 CC2 通道被配置为输入， IC2 映射到 TI2 上；

CC2P = 0x00，设置的是 0，表示无反转， IC2 上出现上升沿时发生捕获。
所以结合下图，最终的结果是，选择的 TIM4_CH2 作为触发输入，其上升沿发生捕获，用于启动 TIM4。 TIM4_CH2 的引脚对
应的是 PB7。
在程序中，配置的单脉冲模式， TIM4_CH1 用于输出，对于其的初始化如下图的代码，这儿并没有类似的
TIM_OCInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1;的语句，相应的 TIM_OC1Init，这个函数名就是相应的初始化
channel_1，如果 TIM_OC2Init 则是初始化 channel_2。

下图的波形时运行源程序， OPM=1 的情况下的波形，因为 OPM = 1, 在下一次更新事件发生时计数器将停止计数（清零 CEN
位）。所以只会看到一个脉冲

上面黄色的线表示 PB6,TIM4_CH1; 红色的是 PB7,TIM4_CH2;
测量后发现，黄色的脉宽宽度是 2.1ms，符合描述。

对于单脉冲，也可以同时触发几路的输出:
原因如下图：

在一般的单脉冲模式中，设置的是， TIMx_SMCR 寄存器中的 SMS 从模式选择位，其中的触发模式，是在触发 TRGI 出现上
升沿时（但未被复位）计数器启动，只有计数器的启动是受控制的。注意这里控制的是计数器的启动，所以从一点上说明了
可以同时输出几路波形的可能性。
另一面，从上图的框架中可以看出，作为定时器通道本身的触发输入，可能的只有两个： TI1FP1 和 TI2FP2，即 TIMx_CH1
和 TIMx_CH2 作为触发输入源的选择。就是输入。
对于输出，按照上面的框图，由于选择了 TI1FP1 或 TI2FP2，接下来走的路径是： Reset,Enable,up\down,Count----
>CK_PSC，开始捕捉 CNT，从 CNT 框框中往下的箭头，对于 TIMx_CH1, TIMx_CH2, TIMx_CH3, TIMx_CH4,是并行的，也
就是可以同时输出几路的波形。
理论上是可以的，那么实际呢，只要在初始化一路通道，波形测试如下，也是可以的。