本帖最后由 智芯云技术 于 2023-12-27 11:42 编辑
本帖介绍TIMER、 ADC外设，提供样品技术支持
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TIMER 模块介绍
TIMER 基础知识
TIMER分高级定时器，通用定时器L0，L1，L2和基本定时器。
硬件连接说明
TIMER 属于片内外设，对于外部硬件设计，只需要单独IO口外接信号线即可。
GD32 TIMER 外设原理简介
GD32 TIMER 主要特性
◼ 总通道数： 4；
◼ 计数器宽度： 16位；
◼ 定时器时钟源可选：内部时钟，内部触发，外部输入，外部触发；
◼ 多种计数模式：向上计数，向下计数和中央计数；
◼ 正交编码器接口：用来追踪运动和分辨旋转方向和位置；
◼ 霍尔传感器接口：用来做三相电机控制；
◼ 可编程的预分频器： 16位。运行时可以被改变；
◼ 每个通道可配置：输入捕获模式，输出比较模式，可编程的PWM模式，单脉冲模式；
◼ 可编程的死区时间；
◼ 自动重装载功能；
◼ 可编程的计数器重复功能；
◼ 中止输入功能；
◼ 中断输出和DMA请求：更新事件，触发事件，比较/捕获事件和中止事件；
◼ 多个定时器的菊链使得一个定时器可以同时启动多个定时器；
◼ 定时器的同步允许被选择的定时器在同一个时钟周期开始计数；
◼ 定时器主/从模式控制器。
TIMER 结构框图介绍
软件配置说明
定时中断 TIMER4
通用定时器L0（TIMER1/2/3/4） 是4通道定时器，支持输入捕获，输出比较，产生PWM信号控制电机和电源管理。通用定时器L0计数器是16位无符号计数器。通用定时器L0是可编程的，可以被用来计数，其外部事件可以驱动其他定时器。这一章，将使用定时器产生中断，然后在中断服务函数里面翻转 LED上的电平，来指示定时器中断的产生。接下来我们以通用定时器 TIMER4 为实例，来说明要经过哪些步骤，才能达到这个要求，并产生中断。定时器配置步骤如下：
1)TIMER4 时钟使能
2) 初始化定时器参数,设置自动重装值， 分频系数，计数方式等
在库函数中，定时器的初始化参数是通过初始化函数 timer_parameter_struct 实现的：
void timer_init(uint32_t timer_periph, timer_parameter_struct* initpara);
第一个参数是确定是哪个定时器，这个比较容易理解。第二个参数是定时器初始化参数结构体指针，结构体类型为 timer_parameter_struct ，下面我们看看这个结构体的定义：
针对 TIMR4 初始化范例代码格式
3）设置 TIMER 允许更新中断
因为我们要使用 TIMER4 的更新中断，寄存器的相应位便可使能更新中断。在库函数里面定时器中断使能是通过 timer_interrupt_enable函数来实现的：
void timer_interrupt_enable(uint32_t timer_periph, uint32_t interrupt);
第一个参数是选择定时器号，这个容易理解。第二个参数非常关键，是用来指明我们使能的定时器中断的类型。
4） TIMER4 中断优先级设置
在定时器中断使能之后，因为要产生中断，必不可少的要设置 NVIC 相关寄存器，设置中断优先级。通过nvic_irq_enable 函数实现中断优先级的设置。针对 TIMR4 初始化范例代码格式
nvic_irq_enable(TIMER4_IRQn, 1, 1);
5）允许 TIMER工作，也就是使能 TIMER
光配置好定时器还不行，没有开启定时器，照样不能用。我们在配置完后要开启定时器，在固件库里面使能定时器的函数是通过timer_enable函数来实现的
void timer_enable(uint32_t timer_periph)
这个函数非常简单，比如我们要使能TIMER4，方法为：
timer_enable(TIMER4);
6）编写中断服务函数
在最后，还是要编写定时器中断服务函数，通过该函数来处理定时器产生的相关中断。中断产生后，通过状态寄存器的值来判断此次产生的中断属于什么类型。然后执行相关的操作，我们这里使用的是更新（溢出）中断，在处理完中断之后应来清除该中断标志。
在固件库函数里面，用来读取中断状态寄存器的值判断中断类型的函数是：
FlagStatus timer_interrupt_flag_get(uint32_t timer_periph, uint32_t interrupt)
该函数的作用是，判断定时器 TIMER 的中断类型，并判断是否发生中断。针对 TIMR4 中断服务函数范例代码：
PWM 输出 TIMER0
高级定时器（TIMER0和TIMER7）是四通道定时器，支持输入捕获和输出比较。可以产生PWM信号控制电机和电源管理。高级定时器含有一个16位无符号计数器。高级定时器是可编程的，可以用来计数，其外部事件可以驱动其他定时器。高级定时器包含了一个死区时间插入模块，非常适合电机控制。本章，我们使用的是 TIMER0的通道0 输出 PWM（脉冲宽度调制）。下面我们介绍通过库函数来配置该功能的步骤:
（1）开启 TIMER0 和 GPIO 时钟，配置 PA8复用功能输出。
这里还需要说明一下， 对于定时器通道的引脚关系，引脚的IO口
这里补充说明下关于TIMER的相关GPIO口的命名
TIMERx_CHx : 定时器通道x
TIMERx_CHx_ON :定时器反向通道
TIMERx_BRKIN :刹车引脚
TIMERx_ETI:外部时钟输入
（2）初始化 TIMER0 ,设置 TIMER0 的预分频和周期等参数, ，在上一节定时器中断章节我们已经有讲解，这里就不详细讲解，调用的格式为
3）设置 TIMER0_CH0 的 PWM 模式， 使能 TIMER0 的 CH0 输出。在库函数中， PWM 通道设置是通过函数 timer_channel_output_config来设置的
void timer_channel_output_config(uint32_t timer_periph, uint16_t channel, timer_oc_parameter_struct* ocpara)
我们直接来看看结构体timer_oc_parameter_struct的定义：
针对 TIMR0 CH0 初始化范例代码格式
/* CH0, CH1 and CH2 configuration in PWM mode */
timer_ocinitpara.outputstate = TIMER_CCX_ENABLE;
timer_ocinitpara.outputnstate = TIMER_CCXN_DISABLE;
timer_ocinitpara.ocpolarity = TIMER_OC_POLARITY_HIGH;
timer_ocinitpara.ocnpolarity = TIMER_OCN_POLARITY_HIGH;
timer_ocinitpara.ocidlestate = TIMER_OC_IDLE_STATE_LOW;
timer_ocinitpara.ocnidlestate = TIMER_OCN_IDLE_STATE_LOW;
timer_channel_output_config(TIMER0, TIMER_CH_0, &timer_ocinitpara);
4）设置PWM输出以及脉冲宽度占空比
5）使能 TIMER0
在完成以上设置了之后，我们需要使能 TIMER0。使能 TIMER0 的方法前面已经讲解过：
timer_enable(TIMER0)；
通过以上 5 个步骤，我们就可以控制 TIMER0的 CH0 输出 PWM 波了。这里特别提醒一下大家，高级定时器虽然和通用定时器类似，但是高级定时器要想输出 PWM,必须多额外加一条函数
void timer_primary_output_config(uint32_t timer_periph, ControlStatus newvalue);
输入捕获 TIMER2
通用定时器L0（TIMER1/2/3/4） 是4通道定时器，支持输入捕获，输出比较，产生PWM信号控制电机和电源管理。通用定时器L0计数器是16位无符号计数器。通用定时器L0是可编程的，可以被用来计数，其外部事件可以驱动其他定时器。
本章要实现通过输入捕获，来获取TIMER2_CH0(PA6)上面的下降沿，下面我们介绍库函数配置上述功能输入捕获的步骤：
1）开启 TIMER2 时钟，配置 PA6为复用功能，并开启上拉电阻。
跟上一讲 PWM 输出类似，这里我们使用的是定时器2的通道 0，所以我们从对应的数据手册可以查看到对应的 IO 口为 PA6:
2） 初始化定时器参数,设置自动重装值， 分频系数，计数方式等
3）设置 TIMER2 的输入捕获参数，开启输入捕获
库函数是通过 timer_input_capture_config 函数来初始化输入比较参数的：
timer_input_capture_config(TIMER2,TIMER_CH_0,&timer_icinitpara);
同样，我们来看看参数设置结构体 TIM_ICInitTypeDef 的定义：
我们的配置代码是：
4） 使能捕获中断和NVIC
timer_interrupt_enable(TIMER2,TIMER_INT_CH0);
nvic_irq_enable(TIMER2_IRQn, 1, 1);
5） 编写中断服务函数
void TIMER2_IRQHandler(void){……}
6） 使能定时器
timer_enable(TIMER2);
通过以上 6 步设置，定时器 2 的通道 0 就可以开始输入捕获了
外部时钟输入 TIMER1
通用定时器L0（TIMER1/2/3/4） 是4通道定时器，支持输入捕获，输出比较，产生PWM信号控制电机和电源管理。通用定时器L0计数器是16位无符号计数器。通用定时器L0是可编程的，可以被用来计数，其外部事件可以驱动其他定时器。
本章要实现使用TIMER1 PA0 作为时钟输入引脚
配置流程：
（1）使能GPIO，TIMER 时钟和GPIO口复用配置
（2）通过查看数据手册，可以看到TIMER1_CH0_ETI，根据前面所讲，是可以支持外部时钟输入的。
TIMER的结构体，初始化定时器参数,设置自动重装值， 分频系数，计数方式等
（3）配置TIMER的时钟来源和时钟源处理的配置
timer_input_trigger_source_select(TIMER1,TIMER_SMCFG_TRGSEL_ETIFP);
timer_external_clock_mode1_config(TIMER1, TIMER_EXT_TRI_PSC_OFF, TIMER_ETP_RISING, 0);
（4）使能TIMER
timer_enable(TIMER1);
TIMER 使用注意事项
TIMER 高级定时器 做定时用的时候（使用到UPDAT中断），在产生中断之后，高级定时器的其他所有的状态标志位会被置位，但是不会置位中断标志位。
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