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[研电赛技术支持] 【GD32定时器】定时器的花样用法

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 楼主| 呐咯密密 发表于 2022-2-24 15:53 | 显示全部楼层 |阅读模式
定时器, GD32, TI, timer, IO, pi
本帖最后由 呐咯密密 于 2022-2-24 15:59 编辑

#申请原创# @21小跑堂
前言：

今天又是解决问题贴的一天，现在跑堂不熬汤，不给压力了，只能从论坛抽个问题发帖解决了，同时也欢迎各位有问题在论坛多多提问，这里大佬多多，你的问题会最大程度给予解决，提问传送门ARM论坛，版主工作日均在线。

本文主要着重于定时器的应用侧，在原理方面不会进行详细介绍，如果在简介原理时出现错误，还望各位见谅指正。硬件平台：GD32E230C8T6

SysTick 定时器

SysTick 是一个 24 位的倒计数定时器，当计到 0 时，将从 RELOAD 寄存器中自动重装载定时初值。只要不把它在 SysTick 控制及状态寄存器中的使能位清除， 就永不停息。 该定时器的介绍在MCU的手册中一般不会介绍，因为这是内核中的定时器，可查找相关内核手册来获取相关信息。该定时器一般用作于延时函数，对于一般的延时还是很方便的。

TIMER定时器

TIME定时器属于MCU的外设定时器，使用频繁且作用很大。在笔者之前的项目中TIMER定时器一般就用于计时，或者添加一个定时器的中断，用于在一定的时间后进入中断去执行相应的指令，这只是TIMER的基础用法。但是基于定时器的计数原理，可拓展的功能太多，这里就整理一下最近使用的定时器的深度用法，可大大提升定时器的应用场景。

从最常用的PWM说起。

定时器的PWM输出应该算是比较常用的功能，在LED的调光和电机控制中较为常用，下面介绍一下最基础的输出固定评率和占空比的PWM代码:

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  1. void timer_config(void)
    

  2. {
    

  3.    
    

  4.     /* 使能 GPIOA 时钟 */
    

  5.     rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOA);
    

  6.     /* 使能 GPIOAB 时钟 */
    

  7.     rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOB);
    


  8. 

  9.     /*初始化PWM输出引脚 PB0(TIMER2 CH2) */
    

  10.     gpio_mode_set(GPIOB, GPIO_MODE_AF, GPIO_PUPD_NONE, GPIO_PIN_0);
    

  11.     gpio_output_options_set(GPIOB, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ,GPIO_PIN_0);
    

  12.     gpio_af_set(GPIOB, GPIO_AF_1, GPIO_PIN_0);
    

  13.     
    

  14.     /*初始化PWM输出引脚 PA7(TIMER2 CH1) */
    

  15.     gpio_mode_set(GPIOA, GPIO_MODE_AF, GPIO_PUPD_NONE, GPIO_PIN_7);
    

  16.     gpio_output_options_set(GPIOA, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ,GPIO_PIN_7);
    

  17.     gpio_af_set(GPIOA, GPIO_AF_1, GPIO_PIN_7);
    


  18. 

  19.     /*初始化PWM输出引脚 PA6(TIMER2 CH0) */
    

  20.     gpio_mode_set(GPIOA, GPIO_MODE_AF, GPIO_PUPD_NONE, GPIO_PIN_6);
    

  21.     gpio_output_options_set(GPIOA, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ,GPIO_PIN_6);
    

  22.     gpio_af_set(GPIOA, GPIO_AF_1, GPIO_PIN_6);
    

  23.         
    

  24.         /* 结构体 */
    

  25.     timer_oc_parameter_struct timer_ocinitpara;
    

  26.     timer_parameter_struct timer_initpara;
    


  27. 

  28.     /* 使能定时器时钟 */
    

  29.     rcu_periph_clock_enable(RCU_TIMER2);
    


  30. 

  31.     timer_deinit(TIMER2);
    

  32.     /* 初始化TIMER相关结构体参数 */
    

  33.     timer_struct_para_init(&timer_initpara);
    

  34.     /* TIMER2 初始化 */
    

  35.     timer_initpara.prescaler         = 71;                //预分频值
    

  36.     timer_initpara.alignedmode       = TIMER_COUNTER_EDGE;//对其模式
    

  37.     timer_initpara.counterdirection  = TIMER_COUNTER_UP;  //计数方向
    

  38.     timer_initpara.period            = 15999;             //周期
    

  39.     timer_initpara.clockdivision     = TIMER_CKDIV_DIV1;  //时钟分频因子
    

  40.     timer_initpara.repetitioncounter = 0;                 //重复计数值
    

  41.     timer_init(TIMER2, &timer_initpara);
    


  42. 

  43.     /* 初始化定时器通道输出参数结构 */
    

  44.     timer_channel_output_struct_para_init(&timer_ocinitpara);
    

  45.     /* 配置定时器通道输出功能 */
    

  46.     timer_ocinitpara.outputstate  = TIMER_CCX_ENABLE;                   //通道输出状态
    

  47.     timer_ocinitpara.outputnstate = TIMER_CCXN_DISABLE;                 //互补通道输出状态
    

  48.     timer_ocinitpara.ocpolarity   = TIMER_OC_POLARITY_HIGH;             //通道输出极性
    

  49.     timer_ocinitpara.ocnpolarity  = TIMER_OCN_POLARITY_HIGH;                        //互补通道输出极性
    

  50.     timer_ocinitpara.ocidlestate  = TIMER_OC_IDLE_STATE_LOW;                        //空闲状态下通道输出
    

  51.     timer_ocinitpara.ocnidlestate = TIMER_OCN_IDLE_STATE_LOW;           //空闲状态先互补通道输出极性
    

  52.     timer_channel_output_config(TIMER2, TIMER_CH_0, &timer_ocinitpara);
    

  53.     timer_channel_output_config(TIMER2, TIMER_CH_1, &timer_ocinitpara);
    

  54.     timer_channel_output_config(TIMER2, TIMER_CH_2, &timer_ocinitpara);
    


  55. 

  56.     /* CH0 configuration in PWM mode0, duty cycle 25% */
    

  57.     timer_channel_output_pulse_value_config(TIMER2, TIMER_CH_0, 4000);//设置通道比较值
    

  58.     timer_channel_output_mode_config(TIMER2, TIMER_CH_0, TIMER_OC_MODE_PWM0);//设置通道输出比较模式
    

  59.     timer_channel_output_shadow_config(TIMER2, TIMER_CH_0, TIMER_OC_SHADOW_DISABLE);//配置TIMER通道输出比较影子寄存器功能
    


  60. 

  61.     /* CH1 configuration in PWM mode0, duty cycle 50% */
    

  62.     timer_channel_output_pulse_value_config(TIMER2, TIMER_CH_1, 8000);
    

  63.     timer_channel_output_mode_config(TIMER2, TIMER_CH_1, TIMER_OC_MODE_PWM0);
    

  64.     timer_channel_output_shadow_config(TIMER2, TIMER_CH_1, TIMER_OC_SHADOW_DISABLE);
    


  65. 

  66.     /* CH2 configuration in PWM mode0, duty cycle 75% */
    

  67.     timer_channel_output_pulse_value_config(TIMER2, TIMER_CH_2, 12000);
    

  68.     timer_channel_output_mode_config(TIMER2, TIMER_CH_2, TIMER_OC_MODE_PWM0);
    

  69.     timer_channel_output_shadow_config(TIMER2, TIMER_CH_2, TIMER_OC_SHADOW_DISABLE);
    


  70. 

  71.     timer_auto_reload_shadow_enable(TIMER2);//自动重载影子使能
    

  72.      /* TIMER2 使能 */
    

  73.     timer_enable(TIMER2);
    

  74.     
    

  75. }

首先要明白定时器的输出的引脚并不是随便定义的，具体可参照手册来确定：

66796214884c4abc0.png

其次在使用PWM功能时我们主要关注的是输出波形的频率和占空比，那么这里我们对定时器的设置主要就是设置预分频值（prescaler）和周期（period）以及通道比较值。在上述例程中我使用TIMER2,预分频值为72-1=71，周期为16000-1=15999。系统时钟72M，那么得以计算出：

定时器的时钟频率为TIMER2CLK=systemcoreclock/prescaler = 72MHz/72=1MHz

PWM的频率为TIMER2CLK/period=1MHz/16000 = 62.5Hz.

    TIMER2 通道0占空比 = (4000/ 16000)* 100  = 25%

    TIMER2 通道0占空比 = (8000/ 16000)* 100  = 50%

    TIMER2 通道0占空比 = (12000/ 16000)* 100 = 75%

示波器捕捉如下：
533796215a630e9be9.png

如果我们需要动态调节频率和占空比只需调用以下函数：
设置预分频值：
timer_prescaler_config(uint32_t timer_periph, uint16_t prescaler, uint8_t pscreload)
timer_periph：TIMERx(x=0,2,5,13..16)
prescaler:预分频值。
pscreload：生效时间。（TIMER_PSC_RELOAD_NOW：立即生效   TIMER_PSC_RELOAD_UPDATE：下次更新事件到来生效 ）
设置通道输出脉冲值（占空比）
timer_channel_output_pulse_value_config(uint32_t timer_periph, uint16_t channel, uint32_t pulse)

timer_periph：TIMERx(x=0,2,5,13..16)

channel:通道值

pulse：通道输出脉冲值


至此，一个简单的PWM输出便完成了，但是当我们想平滑的控制一个灯的亮灭，总不能一直通过函数来进行不停地改变占空比，于是这里可以启用TIMER的DMA功能。

定义TIMER0通道1的地址：#define TIMER2_CH0CV                    ((uint32_t)0x40000434)

定义一个需要的数组变量：uint16_t buffer[3] = {4000, 8000, 12000};

添加DMA初始化：

复制
  1. void timer_dma_config(void)
    

  2. {
    

  3.     dma_parameter_struct dma_init_struct;
    


  4. 

  5.     /* enable DMA clock */
    

  6.     rcu_periph_clock_enable(RCU_DMA);
    


  7. 

  8.     /* initialize DMA channel4 */
    

  9.     dma_deinit(DMA_CH2);
    

  10.     /* DMA channel4 initialize */
    

  11.     dma_init_struct.periph_addr  = (uint32_t)TIMER2_CH0CV;
    

  12.     dma_init_struct.periph_inc   = DMA_PERIPH_INCREASE_DISABLE;
    

  13.     dma_init_struct.memory_addr  = (uint32_t)buffer;
    

  14.     dma_init_struct.memory_inc   = DMA_MEMORY_INCREASE_ENABLE;
    

  15.     dma_init_struct.periph_width = DMA_PERIPHERAL_WIDTH_16BIT;
    

  16.     dma_init_struct.memory_width = DMA_MEMORY_WIDTH_16BIT;
    

  17.     dma_init_struct.direction    = DMA_MEMORY_TO_PERIPHERAL;
    

  18.     dma_init_struct.number       = 3;
    

  19.     dma_init_struct.priority     = DMA_PRIORITY_ULTRA_HIGH;
    

  20.     dma_init( DMA_CH2, &dma_init_struct);
    

  21.     
    

  22.     /* enable DMA circulation mode */
    

  23.     dma_circulation_enable(DMA_CH2);
    

  24.     /* enable DMA channel4 */
    

  25.     dma_channel_enable(DMA_CH2);
    

  26. }

将之前的通道0的输出脉冲值修改成buffer数组：

timer_channel_output_pulse_value_config(TIMER2, TIMER_CH_0, buffer[0]);

TIMER0更新DMA请求启用

timer_dma_enable(TIMER2, TIMER_DMA_UPD);

TIMER2_CH0CV为定时器2通道0的地址，该地址可通过手册查询：

先找到TIMER2的基地址：

479216215b52db4aa8.png

再找到通道0的偏移地址：

793596215b5674b229.png

两个地址相加得到TIMER2_CH0CV。

buffer数组为需要设置的脉冲宽度，根据需要扩充大小，数据越多，波形变化越平滑，这里为了试验只取了三个数组。

对于DMA通道的选择可以注意一下：
740486215b6c9461e3.png

选择的是TIMER2_UP,而不是TIMER_CH0!!!
示波器采样如下：
640176215b63300011.png




主从定时器(定时器互联)

在使用定时器的过程中，有时一个定时器并不能满足我们的需求，此时可以尝试使用定时器的级联，将某个定时器作为主定时器，另一个作为从定时器，从而达到自己的目的。

三个相互级联的PWM输出：

需求：一路固定以250HZ的频率输出PWM，二路以62.5Hz频率输出，三路以15.625Hz频率输出。

可以看出来他们之间使4倍的关系，可以以一路为主定时器，二路为从定时器，捕获一路4个更新事件输出一个周期信号，同时二路作为三路的主定时器，三路捕获二路四个更新事件输出一个周期信号。

代码实现：
复制
  1. void timer_config(void)
    

  2. {
    

  3.     rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOA);
    


  4. 

  5.     /*PA2(TIMER14 CH0)*/
    

  6.     gpio_mode_set(GPIOA, GPIO_MODE_AF, GPIO_PUPD_NONE, GPIO_PIN_2);
    

  7.     gpio_output_options_set(GPIOA, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ,GPIO_PIN_2);
    

  8.     gpio_af_set(GPIOA, GPIO_AF_0, GPIO_PIN_2);
    

  9.     
    

  10.     /*PA6(TIMER2 CH0)*/
    

  11.     gpio_mode_set(GPIOA, GPIO_MODE_AF, GPIO_PUPD_NONE, GPIO_PIN_6);
    

  12.     gpio_output_options_set(GPIOA, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ,GPIO_PIN_6);
    

  13.     gpio_af_set(GPIOA, GPIO_AF_1, GPIO_PIN_6);
    


  14. 

  15.     /*PA8(TIMER0 CH0)*/
    

  16.     gpio_mode_set(GPIOA, GPIO_MODE_AF, GPIO_PUPD_NONE, GPIO_PIN_8);
    

  17.     gpio_output_options_set(GPIOA, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ,GPIO_PIN_8);
    

  18.     gpio_af_set(GPIOA, GPIO_AF_2, GPIO_PIN_8);
    

  19.         
    

  20.         
    

  21.     timer_oc_parameter_struct timer_ocinitpara;
    

  22.     timer_parameter_struct timer_initpara;
    


  23. 


  24. 

  25.     rcu_periph_clock_enable(RCU_TIMER0);
    

  26.     rcu_periph_clock_enable(RCU_TIMER14);
    

  27.     rcu_periph_clock_enable(RCU_TIMER2);
    


  28. 

  29.     timer_deinit(TIMER14);
    

  30.     timer_struct_para_init(&timer_initpara);
    

  31.     timer_initpara.prescaler         = 71;
    

  32.     timer_initpara.alignedmode       = TIMER_COUNTER_EDGE;
    

  33.     timer_initpara.counterdirection  = TIMER_COUNTER_UP;
    

  34.     timer_initpara.period            = 3999;
    

  35.     timer_initpara.clockdivision     = TIMER_CKDIV_DIV1;
    

  36.     timer_initpara.repetitioncounter = 0;
    

  37.     timer_init(TIMER14, &timer_initpara);
    


  38. 

  39.     timer_channel_output_struct_para_init(&timer_ocinitpara);
    

  40.  
    

  41.     timer_ocinitpara.outputstate  = TIMER_CCX_ENABLE;
    

  42.     timer_ocinitpara.outputnstate = TIMER_CCXN_DISABLE;
    

  43.     timer_ocinitpara.ocpolarity   = TIMER_OC_POLARITY_HIGH;
    

  44.     timer_ocinitpara.ocnpolarity  = TIMER_OCN_POLARITY_HIGH;
    

  45.     timer_ocinitpara.ocidlestate  = TIMER_OC_IDLE_STATE_LOW;
    

  46.     timer_ocinitpara.ocnidlestate = TIMER_OCN_IDLE_STATE_LOW;
    

  47.     timer_channel_output_config(TIMER14, TIMER_CH_0, &timer_ocinitpara);
    


  48. 

  49.     timer_channel_output_pulse_value_config(TIMER14, TIMER_CH_0, 2000);
    

  50.    
    

  51.     timer_channel_output_mode_config(TIMER14, TIMER_CH_0, TIMER_OC_MODE_PWM0);
    

  52.   
    

  53.     timer_channel_output_shadow_config(TIMER14, TIMER_CH_0, TIMER_OC_SHADOW_DISABLE);
    


  54. 


  55. 

  56.     timer_auto_reload_shadow_enable(TIMER14);
    

  57.     /* 选择主从模式 */
    

  58.     timer_master_slave_mode_config(TIMER14, TIMER_MASTER_SLAVE_MODE_ENABLE);
    

  59.     /* 触发器输出使用TIMER14更新事件 */
    

  60.     timer_master_output_trigger_source_select(TIMER14, TIMER_TRI_OUT_SRC_UPDATE);
    


  61. 

  62.     timer_primary_output_config(TIMER14, ENABLE);
    


  63. 

  64.     timer_deinit(TIMER2);
    


  65. 

  66.     timer_struct_para_init(&timer_initpara);
    

  67.     timer_initpara.prescaler         = 0;
    

  68.     timer_initpara.alignedmode       = TIMER_COUNTER_EDGE;
    

  69.     timer_initpara.counterdirection  = TIMER_COUNTER_UP;
    

  70.     timer_initpara.period            = 3;
    

  71.     timer_initpara.clockdivision     = TIMER_CKDIV_DIV1;
    

  72.     timer_initpara.repetitioncounter = 0;
    

  73.     timer_init(TIMER2, &timer_initpara);
    


  74. 

  75.     timer_channel_output_struct_para_init(&timer_ocinitpara);
    


  76. 

  77.     timer_ocinitpara.outputstate  = TIMER_CCX_ENABLE;
    

  78.     timer_ocinitpara.outputnstate = TIMER_CCXN_DISABLE;
    

  79.     timer_ocinitpara.ocpolarity   = TIMER_OC_POLARITY_HIGH;
    

  80.     timer_ocinitpara.ocnpolarity  = TIMER_OCN_POLARITY_HIGH;
    

  81.     timer_ocinitpara.ocidlestate  = TIMER_OC_IDLE_STATE_LOW;
    

  82.     timer_ocinitpara.ocnidlestate = TIMER_OCN_IDLE_STATE_LOW;
    

  83.     timer_channel_output_config(TIMER2, TIMER_CH_0, &timer_ocinitpara);
    


  84. 

  85.     timer_channel_output_pulse_value_config(TIMER2, TIMER_CH_0, 2);
    

  86.  
    

  87.     timer_channel_output_mode_config(TIMER2, TIMER_CH_0, TIMER_OC_MODE_PWM0);
    

  88.  
    

  89.     timer_channel_output_shadow_config(TIMER2, TIMER_CH_0, TIMER_OC_SHADOW_DISABLE);
    


  90. 

  91.     timer_auto_reload_shadow_enable(TIMER2);
    

  92.     /* 从模式选择:外部时钟模式0 */
    

  93.     timer_slave_mode_select(TIMER2, TIMER_SLAVE_MODE_EXTERNAL0);
    

  94.     /* 选择定时器输入触发源:内部触发2(ITI2) */
    

  95.     timer_input_trigger_source_select(TIMER2, TIMER_SMCFG_TRGSEL_ITI2);
    

  96.     /* 选择主从模式 */
    

  97.     timer_master_slave_mode_config(TIMER2, TIMER_MASTER_SLAVE_MODE_ENABLE);
    

  98.     /* 使用TIMER2更新事件作为触发器输出 */
    

  99.     timer_master_output_trigger_source_select(TIMER2, TIMER_TRI_OUT_SRC_UPDATE);
    


  100. 


  101. 

  102.     timer_deinit(TIMER0);
    


  103. 

  104.     timer_struct_para_init(&timer_initpara);
    

  105.     timer_initpara.prescaler         = 0;
    

  106.     timer_initpara.alignedmode       = TIMER_COUNTER_EDGE;
    

  107.     timer_initpara.counterdirection  = TIMER_COUNTER_UP;
    

  108.     timer_initpara.period            = 3;
    

  109.     timer_initpara.clockdivision     = TIMER_CKDIV_DIV1;
    

  110.     timer_initpara.repetitioncounter = 0;
    

  111.     timer_init(TIMER0, &timer_initpara);
    


  112. 

  113.     timer_channel_output_struct_para_init(&timer_ocinitpara);
    

  114.     
    

  115.     timer_ocinitpara.outputstate  = TIMER_CCX_ENABLE;
    

  116.     timer_ocinitpara.outputnstate = TIMER_CCXN_DISABLE;
    

  117.     timer_ocinitpara.ocpolarity   = TIMER_OC_POLARITY_HIGH;
    

  118.     timer_ocinitpara.ocnpolarity  = TIMER_OCN_POLARITY_HIGH;
    

  119.     timer_ocinitpara.ocidlestate  = TIMER_OC_IDLE_STATE_LOW;
    

  120.     timer_ocinitpara.ocnidlestate = TIMER_OCN_IDLE_STATE_LOW;
    

  121.     timer_channel_output_config(TIMER0, TIMER_CH_0, &timer_ocinitpara);
    


  122. 

  123.     timer_channel_output_pulse_value_config(TIMER0, TIMER_CH_0, 2);
    


  124. 

  125.     timer_channel_output_mode_config(TIMER0, TIMER_CH_0, TIMER_OC_MODE_PWM0);
    


  126. 

  127.     timer_channel_output_shadow_config(TIMER0, TIMER_CH_0, TIMER_OC_SHADOW_DISABLE);
    


  128. 

  129.     timer_auto_reload_shadow_enable(TIMER0);
    


  130. 

  131.     timer_primary_output_config(TIMER0, ENABLE);
    

  132.     /* 从模式选择:外部时钟模式0 */
    

  133.     timer_slave_mode_select(TIMER0, TIMER_SLAVE_MODE_EXTERNAL0);
    

  134.     /* 选择定时器输入触发源:内部触发2(ITI2) */
    

  135.     timer_input_trigger_source_select(TIMER0, TIMER_SMCFG_TRGSEL_ITI2);
    


  136. 

  137.     /* TIMER 使能 */
    

  138.     timer_enable(TIMER14);
    

  139.     timer_enable(TIMER2);
    

  140.     timer_enable(TIMER0);
    

  141. }
先看现象：
393706215c028b85df.png

黄色为主定时器14，以250Hz持续输出，蓝色为定时器14的从定时器2，紫色为主定时器2的从定时器0.

TIMER14只是普通的PWM输出，不赘述，只是在初始化时要设置为主从模式，另外要设置触发器使用TIMER14的更新事件，这样TIMER2才可以在TIMER14的每四次更新事件触发输出，TIMER对TIMER0同理。

其次，作为从定时器，是以主定时器作为参考，所以在设置预分频值和周期时要参考主定时器的时钟。

722446215c1955c3bb.png

以上图为例，这里预分频值为0，即不对时钟进行分频，并将周期设为3（4-1），这样每四个TIMER14的更新事件便可触发一次TIMER的输出。如果从定时器想改变频率和占空比，修改对应参数即可。这里只是以最简单的方式展示基础的定时器级联。但是需要注意的是定时器的内部级联是有限制的，并不是任意两个定时器都可实现级联，需要参考手册来确定。


定时器的功能太多太多，仅凭一篇帖子肯定说不完，这里仅调出两个进行描述，下面挑出实例进行案例讲解：

恰好论坛有兄弟求助，这里正好借这个问题进行一次实际操作：


39212621719d9d647a.png

这是一个典型的边沿不对齐的4路波形输出，每个单独的波形都可使用定时器的PWM模式或者比较输出模式来实现，但是同时输出就比较麻烦。此时可以考虑使用定时器的多路比较+DMA来实现。


对于比较输出切换模式，简单的理解就是将比较的值和当前计数器的值进行比较，根据比较结果来输出电平的高低，当比较的值和当前计数的值相等，做出电平的切换。



例如发生匹配之前是高电平，我们设置比较值为500，当定时器计数到500时，匹配成功，将输出改为低电平，反之亦然。


回到案例：


我们从这张图的0点开始计算，一格代表100个计数点，每8个点为一个周期，那么我们定时器的周期就设置为800，计数到800后重0开始再次计数。


那么对于A路，刚开始是高电平，计数到200变成低电平，再计数到700为高电平，然后继续计数到800。完成一个周期。那我们就设置该通道的比较事件触发DMA，初始计数值为200，记到200后触发匹配和DMA，将电平拉低，DMA将计数值改为700。循环下去即可。


那么同理对于/A而言，当CCR=300和 CCR=600时发生输出切换。同样开启该通道的比较事件触发DMA传输，实现CCR寄存器的数据循环更新。


对于B路，原理同上，当CCR=100和 CCR=400时发生输出切换。


对于/B，也可采用相同的方式，但是这里为了展示更多的用法，/B可以不采用DMA，因该波形的起始点刚反生电平翻转，这里可以采用PWM1的输出模式，将CCR设置为500。


基于上述分析，我们用代码实现效果：


首先通过宏定义设置TIMER0的通道外设地址（查手册，上文有介绍）：


复制
  1. #define TIMER0_CH0CV                    ((uint32_t)0x40012C34)
    

  2. #define TIMER0_CH1CV                    ((uint32_t)0x40012C38)
    

  3. #define TIMER0_CH2CV                    ((uint32_t)0x40012C3C)
定义DMA发送的数组
复制
  1. uint16_t buffer[2] = {200,700};
    

  2. uint16_t buffer1[2] = {600,300};
    

  3. uint16_t buffer2[2] = {400,100};
DMA初始化（DMA通道对应定时器通道可参考下表）：
复制
  1. /************************************************
    

  2. 函数名称 ： timer_dma_config
    

  3. 功    能 ： 初始化DMA
    

  4. 参    数 ： 无
    

  5. 返 回 值 ： 无
    

  6. 作    者 ： 呐咯密密
    

  7. *************************************************/
    

  8. void timer_dma_config(void)
    

  9. {
    

  10.     dma_parameter_struct dma_init_struct;
    


  11. 

  12.     rcu_periph_clock_enable(RCU_DMA);
    


  13. 


  14. 

  15.     dma_deinit(DMA_CH1);
    


  16. 

  17.     dma_init_struct.periph_addr  = (uint32_t)TIMER0_CH0CV;//外设地址
    

  18.     dma_init_struct.periph_inc   = DMA_PERIPH_INCREASE_DISABLE;
    

  19.     dma_init_struct.memory_addr  = (uint32_t)buffer;//内存地址
    

  20.     dma_init_struct.memory_inc   = DMA_MEMORY_INCREASE_ENABLE;
    

  21.     dma_init_struct.periph_width = DMA_PERIPHERAL_WIDTH_16BIT;
    

  22.     dma_init_struct.memory_width = DMA_MEMORY_WIDTH_16BIT;
    

  23.     dma_init_struct.direction    = DMA_MEMORY_TO_PERIPHERAL;
    

  24.     dma_init_struct.number       = 2;
    

  25.     dma_init_struct.priority     = DMA_PRIORITY_ULTRA_HIGH;
    

  26.     dma_init( DMA_CH1, &dma_init_struct);
    

  27.     dma_circulation_enable(DMA_CH1);
    

  28.     dma_channel_enable(DMA_CH1);
    

  29.         
    


  30. 

  31.     dma_deinit(DMA_CH2);
    

  32.     dma_init_struct.periph_addr  = (uint32_t)TIMER0_CH1CV;
    

  33.     dma_init_struct.periph_inc   = DMA_PERIPH_INCREASE_DISABLE;
    

  34.     dma_init_struct.memory_addr  = (uint32_t)buffer1;
    

  35.     dma_init_struct.memory_inc   = DMA_MEMORY_INCREASE_ENABLE;
    

  36.     dma_init_struct.periph_width = DMA_PERIPHERAL_WIDTH_16BIT;
    

  37.     dma_init_struct.memory_width = DMA_MEMORY_WIDTH_16BIT;
    

  38.     dma_init_struct.direction    = DMA_MEMORY_TO_PERIPHERAL;
    

  39.     dma_init_struct.number       = 2;
    

  40.     dma_init_struct.priority     = DMA_PRIORITY_ULTRA_HIGH;
    

  41.     dma_init( DMA_CH2, &dma_init_struct);
    

  42.     dma_circulation_enable(DMA_CH2);
    

  43.     dma_channel_enable(DMA_CH2);
    


  44. 

  45.         
    


  46. 

  47.     dma_deinit(DMA_CH4);
    

  48.     dma_init_struct.periph_addr  = (uint32_t)TIMER0_CH2CV;
    

  49.     dma_init_struct.periph_inc   = DMA_PERIPH_INCREASE_DISABLE;
    

  50.     dma_init_struct.memory_addr  = (uint32_t)buffer2;
    

  51.     dma_init_struct.memory_inc   = DMA_MEMORY_INCREASE_ENABLE;
    

  52.     dma_init_struct.periph_width = DMA_PERIPHERAL_WIDTH_16BIT;
    

  53.     dma_init_struct.memory_width = DMA_MEMORY_WIDTH_16BIT;
    

  54.     dma_init_struct.direction    = DMA_MEMORY_TO_PERIPHERAL;
    

  55.     dma_init_struct.number       = 2;
    

  56.     dma_init_struct.priority     = DMA_PRIORITY_ULTRA_HIGH;
    

  57.     dma_init( DMA_CH4, &dma_init_struct);
    

  58.     dma_circulation_enable(DMA_CH4);
    

  59.     dma_channel_enable(DMA_CH4);
    

  60. }


98506217207cb2f6d.png

初始化定时器0，开启通道和DMA：


复制
  1. /************************************************
    

  2. 函数名称 ： timer_config
    

  3. 功    能 ： 初始化TIMER0
    

  4. 参    数 ： 无
    

  5. 返 回 值 ： 无
    

  6. 作    者 ： 呐咯密密
    

  7. *************************************************/
    

  8. void timer_config(void)
    

  9. {
    

  10.     rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOA);
    


  11. 

  12.     /*configure PA8(TIMER0 CH0) as alternate function*/
    

  13.     gpio_mode_set(GPIOA, GPIO_MODE_AF, GPIO_PUPD_NONE, GPIO_PIN_8);
    

  14.     gpio_output_options_set(GPIOA, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ,GPIO_PIN_8);
    

  15.     gpio_af_set(GPIOA, GPIO_AF_2, GPIO_PIN_8);
    

  16.  
    

  17.     /*configure PA9(TIMER0 CH1) as alternate function*/
    

  18.     gpio_mode_set(GPIOA, GPIO_MODE_AF, GPIO_PUPD_NONE, GPIO_PIN_9);
    

  19.     gpio_output_options_set(GPIOA, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ,GPIO_PIN_9);
    

  20.     gpio_af_set(GPIOA, GPIO_AF_2, GPIO_PIN_9);
    


  21. 

  22.     /*configure PA10(TIMER0 CH2) as alternate function*/
    

  23.     gpio_mode_set(GPIOA, GPIO_MODE_AF, GPIO_PUPD_NONE, GPIO_PIN_10);
    

  24.     gpio_output_options_set(GPIOA, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ,GPIO_PIN_10);
    

  25.     gpio_af_set(GPIOA, GPIO_AF_2, GPIO_PIN_10);
    


  26. 

  27.     /*configure PA11(TIMER0 CH3) as alternate function*/
    

  28.     gpio_mode_set(GPIOA, GPIO_MODE_AF, GPIO_PUPD_NONE, GPIO_PIN_11);
    

  29.     gpio_output_options_set(GPIOA, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ,GPIO_PIN_11);
    

  30.     gpio_af_set(GPIOA, GPIO_AF_2, GPIO_PIN_11);        
    

  31. /**********************************************************************************/        
    

  32.      /* 结构体 */
    

  33.     timer_oc_parameter_struct timer_ocinitpara;
    

  34.     timer_parameter_struct timer_initpara;
    

  35.   
    

  36.     rcu_periph_clock_enable(RCU_TIMER0);
    


  37. 

  38.     timer_deinit(TIMER0);
    


  39. 

  40.     timer_struct_para_init(&timer_initpara);
    


  41. 

  42.     timer_initpara.prescaler         = 71;
    

  43.     timer_initpara.alignedmode       = TIMER_COUNTER_EDGE;
    

  44.     timer_initpara.counterdirection  = TIMER_COUNTER_UP;
    

  45.     timer_initpara.period            = 799;
    

  46.     timer_initpara.clockdivision     = TIMER_CKDIV_DIV1;
    

  47.     timer_initpara.repetitioncounter = 1;
    

  48.     timer_init(TIMER0, &timer_initpara);
    


  49. 


  50. 

  51.     timer_channel_output_struct_para_init(&timer_ocinitpara);
    


  52. 

  53.     timer_ocinitpara.outputstate  = TIMER_CCX_ENABLE;
    

  54.     timer_ocinitpara.outputnstate = TIMER_CCXN_DISABLE;
    

  55.     timer_ocinitpara.ocpolarity   = TIMER_OC_POLARITY_HIGH;
    

  56.     timer_ocinitpara.ocnpolarity  = TIMER_OCN_POLARITY_HIGH;
    

  57.     timer_ocinitpara.ocidlestate  = TIMER_OC_IDLE_STATE_HIGH;
    

  58.     timer_ocinitpara.ocnidlestate = TIMER_OCN_IDLE_STATE_LOW;
    

  59.     timer_channel_output_config(TIMER0, TIMER_CH_0, &timer_ocinitpara);
    

  60.     timer_channel_output_config(TIMER0, TIMER_CH_1, &timer_ocinitpara);
    

  61.     timer_channel_output_config(TIMER0, TIMER_CH_2, &timer_ocinitpara);
    

  62.     timer_channel_output_config(TIMER0, TIMER_CH_3, &timer_ocinitpara);
    


  63. 

  64.     /* 通道0 */
    

  65.     timer_channel_output_pulse_value_config(TIMER0, TIMER_CH_0, buffer[0]);
    

  66.     /* 设置为匹配时翻转 */
    

  67.     timer_channel_output_mode_config(TIMER0, TIMER_CH_0, TIMER_OC_MODE_TOGGLE);
    

  68.   
    

  69.     timer_channel_output_shadow_config(TIMER0, TIMER_CH_0, TIMER_OC_SHADOW_DISABLE);
    


  70. 

  71.     /* 通道1 */
    

  72.     timer_channel_output_pulse_value_config(TIMER0, TIMER_CH_1, buffer1[0]);
    

  73.     /* 设置为匹配时翻转 */
    

  74.     timer_channel_output_mode_config(TIMER0, TIMER_CH_1, TIMER_OC_MODE_TOGGLE);
    

  75.     
    

  76.     timer_channel_output_shadow_config(TIMER0, TIMER_CH_1, TIMER_OC_SHADOW_DISABLE);
    


  77. 

  78.         /* 通道2 */
    

  79.     timer_channel_output_pulse_value_config(TIMER0, TIMER_CH_2, buffer2[0]);
    

  80.     /* 设置为匹配时翻转 */
    

  81.     timer_channel_output_mode_config(TIMER0, TIMER_CH_2, TIMER_OC_MODE_TOGGLE);
    

  82.     
    

  83.     timer_channel_output_shadow_config(TIMER0, TIMER_CH_2, TIMER_OC_SHADOW_DISABLE);
    


  84. 

  85.     /* 通道3 */
    

  86.     timer_channel_output_pulse_value_config(TIMER0, TIMER_CH_3, 500);
    

  87.     /* 设置为PWM1输出 */
    

  88.     timer_channel_output_mode_config(TIMER0, TIMER_CH_3, TIMER_OC_MODE_PWM1);
    


  89. 

  90.     timer_channel_output_shadow_config(TIMER0, TIMER_CH_3, TIMER_OC_SHADOW_DISABLE);
    

  91.    
    

  92.    /* TIMER0主输出使能 */
    

  93.     timer_primary_output_config(TIMER0, ENABLE);
    

  94.         
    

  95.     /* TIMER0更新DMA请求启用 */
    

  96.     timer_dma_enable(TIMER0, TIMER_DMA_CH0D);
    

  97.     timer_dma_enable(TIMER0, TIMER_DMA_CH1D);
    

  98.     timer_dma_enable(TIMER0, TIMER_DMA_CH2D);
    

  99. //    timer_dma_enable(TIMER0, TIMER_DMA_CH3D);        
    

  100.     /* 使能自动重装载 */
    

  101.     timer_auto_reload_shadow_enable(TIMER0);
    


  102. 

  103.     timer_enable(TIMER0);
    

  104. }
试验效果：
28385621722184b312.png

这里波形有点瑕疵，是因为我没有裸板，在之前的板子上测试的，PA8,PA9,PA10外接了RS485电路，该板子还在使用，电路不好破坏，不过不影响试验结果。可以看出来是符合我们的需求的。



此次试验未使用到定时器的级联，解决问题的关键在于对问题本质的分析，对定时器各个功能的熟练掌握，介于时间和篇幅关系，这里就不介绍定时器的所有功能。如有问题，可发帖或跟帖提问，看到会尽量处理，如不好处理我会酌情继续发帖解决。


关于级联的实际应用可参考上一篇**：开工没有回头箭--记开工的问题与解决





结语：
该**为本人学习总结，文中所述知识点可能会出现错误和遗漏，欢迎大家批评指出。




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21小跑堂 打赏了 100.00 元 2022-03-09
理由：恭喜通过原创奖文章审核！请多多加油哦！

评论

XZH2001
学习了，写的很具体  发表于 2022-3-7 12:32

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moticsoft + 1

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相关帖子
可怜的小弗朗士 发表于 2022-3-2 09:39 | 显示全部楼层
定时器的用法确实很多，用法也是灵活多变，感谢楼主分享经验。
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shiyimei 发表于 2022-3-2 14:38 | 显示全部楼层
写的很具体，感谢分享
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match007 发表于 2022-3-2 14:40 | 显示全部楼层
大神a，有些分析别说做了，看都有点费劲
主要是我的应用简单
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lzbf 发表于 2022-3-4 14:03 | 显示全部楼层
做个一个精准延时。
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soodesyt 发表于 2022-3-4 14:08 | 显示全部楼层
      
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eefas 发表于 2022-3-4 14:12 | 显示全部楼层
GD32定时器有几个？
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努力反击 发表于 2022-3-9 10:25 | 显示全部楼层
感谢大佬分享
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凡人8000 发表于 2022-3-14 20:38 | 显示全部楼层
非常清楚，非常好！
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天命风流 发表于 2022-3-14 21:09 | 显示全部楼层
非常好                              
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cisco777 发表于 2023-4-3 10:28 | 显示全部楼层
为什么我用GDF427试了案例代码，反转不了呢？
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1048151145 发表于 2024-10-29 14:47 | 显示全部楼层
最后一个实例，如果想要实现占空比的改变该如何做呢？我现在是在定时器中断中去更新数组数据，但是实际波形出来并不对
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yangjiaxu 发表于 2024-10-29 15:23 | 显示全部楼层
GD 小密玩的确实太专业了奥，不过GD的芯片之前优势还在，现在的优势好像不算是性价比的了吧
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