定时器

标准的 51 单片机内部有 T0 和 T1 这两个定时器,T 就是 Timer 的缩写,现在很多 51 系列单片机还会增加额外的定时器,在这里我们先讲定时器 0 和 1。前边提到过,对于单片机的每一个功能模块,都是由它的 SFR,也就是特殊功能寄存器来控制。与定时器有关的特殊功能寄存器,有以下几个,大家不需要去记忆这些寄存器的名字和作用,你只要大概知道就行,用的时候,随时可以查手册,找到每个寄存器的名字和每个寄存器所起到的作用。

表 5-1 的寄存器是存储定时器的计数值的。TH0/TL0 用于 T0,TH1/TL1 用于 T1。

表 5-2 是定时器控制寄存器 TCON 的位分配,表 5-3 是则是对每一位的具体含义的描述。


大家注意在表 5-3 中的描述中,只要写到硬件置 1 或者清 0 的,就是指一旦符合条件,单片机将自动完成的动作,只要写软件置 1 或者清 0 的,是指我们必须用程序去完成这个动作,后续遇到此类描述就不再另做说明了。

对于 TCON 这个 SFR,其中有 TF1、TR1、TF0、TR0 这 4 位需要我们理解清楚,它们分别对应于 T1 和 T0,我们以定时器 1 为例讲解,那么定时器 0 同理。先看 TR1,当我们程序中写 TR1 = 1 以后,定时器值就会每经过一个机器周期自动加 1,当我们程序中写 TR1 = 0以后,定时器就会停止加 1,其值会保持不变化。TF1,这个是一个标志位,他的作用是告诉我们定时器溢出了。比如我们的定时器设置成 16 位的模式,那么每经过一个机器周期,TL1加 1 一次,当 TL1 加到 255 后,再加 1,TL1 变成 0,TH1 会加 1 一次,如此一直加到 TH1和 TL1 都是 255(即 TH1 和 TL1 组成的 16 位整型数为 65535)以后,再加 1 一次,就会溢出了,TH1 和 TL1 同时都变为 0,只要一溢出,TF1 马上自动变成 1,告诉我们定时器溢出了,仅仅是提供给我们一个信号,让我们知道定时器溢出了,它不会对定时器是否继续运行产生任何影响。

本节开头我们就提到了定时器有多种工作模式,工作模式的选择就由 TMOD 来控制,TMOD 的位分配和描述见表 5-4 到 5-6 所示,TMOD 的位功能如表 5-5 所示。



可能你已经注意到了,表 5-2 的 TCON 最后标注了“可位寻址”,而表 5-4 的 TMOD 标注的是“不可位寻址”。意思就是说:比如 TCON 有一个位叫 TR1,我们可以在程序中直接进行 TR1 = 1 这样的操作。但对 TMOD 里的位比如(T1)M1 = 1 这样的操作就是错误的。我们要操作就必须一次操作这整个字节,也就是必须一次性对 TMOD 所有位操作,不能对其中某一位单独进行操作,那么我们能不能只修改其中的一位而不影响其它位的值呢?当然可以,在后续课程中你就会学到方法的,现在就先不关心它了。

表 5-6 列出的就是定时器的 4 中工作模式,其中模式 0 是为了兼容老的 8048 系列单片机而设计的,现在的 51 几乎不会用到这种模式,而模式 3 根据我的应用经验,它的功能用模式 2 完全可以取代,所以基本上也是不用的,那么我们就重点来学习模式 1 和模式 2。

模式 1,是 THn 和 TLn 组成了一个 16 位的定时器,计数范围是 0~65535,溢出后,只要不对 THn 和 TLn 重新赋值,则从 0 开始计数。模式 2,是 8 位自动重装载模式,只有 TLn做加 1 计数,计数范围 0~255,THn 的值并不发生变化,而是保持原值,TLn 溢出后,TFn就直接置 1 了,并且 THn 原先的值直接赋给 TLn,然后 TLn 从新赋值的这个数字开始计数。这个功能可以用来产生串口的通信波特率,我们讲串口的时候要用到,本章节我们重点来学习模式 1。为了加深大家理解定时器的原理,我们来看一下他的模式 1 的电路示意图 5-2。

图 5-2 定时器/计数器模式 1 示意图

我带领大家一起来分析一遍这个示意图,日后如果再遇到类似的图,大家就可以自己研究了。OSC 框表示时钟频率,因为 1 个机器周期等于 12 个时钟周期,所以那个 d 就等于 12。下边 GATE 右边的那个门是一个非门电路,再右侧是一个或门,再往右是一个与门电路,大家可以对照一下 5-1 节的内容。

图上可以看出来,下边部分电路是控制了上边部分,那我们先来看下边是如何控制的,我们以定时器 0 为例。

1) TR0 和下边或门电路的结果要进行与运算,TR0 如果是 0 的话,与运算完了肯定是 0,所以如果要让定时器工作,那么 TR0 就必须置 1。

2) 这里的与门结果要想得到 1,那么前面的或门出来的结果必须也得是 1 才行。在 GATE位为 1 的情况下,经过一个非门变成 0,或门电路结果要想是 1 的话,那 INT0 即 P3.2 引脚必须是 1 的情况下,这个时候定时器才会工作,而 INT0 引脚是 0 的情况下,定时器不工作,这就是 GATE 位的作用。

3) 当 GATE 位为 0 的时候,经过一个非门会变成 1,那么不管 INT0 引脚是什么电平,经过或门电路后都肯定是 1,定时器就会工作。

4) 要想让定时器工作,就是自动加 1,从图上看有两种方式,第一种方式是那个开关打到上边的箭头,就是 C/T = 0 的时候,一个机器周期 TL 就会加 1 一次,当开关打到下边的箭头,即 C/T =1 的时候,T0 引脚即 P3.4 引脚来一个脉冲,TL 就加 1 一次,这也就是计数器功能。

本文转自:微信号 - gongyebang(工业帮PLC教育机构),转载此文目的在于传递更多信息,版权归原作者所有。

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在单片机的学习过程中,单片机定时器的合理设置和应用是非常关键的一步,也是刚开始接触单片机知识的新人工程师们比较容易出错误的一个环节之一。在今天的文章中,我们为大家总结了单片机定时器应用过程中的两大常见问题进行实时解析,希望能够对各位新人工程师的学习提供一定帮助。

问题一:51单片机的T0、T1定时器四种工作方式各有什么特点?

在单片机定时器的应用过程中,定时器在进行设置时会有四种不同的工作方式,合理选择相应的工作方式可以帮助工程师快速完成及时设置。

下面我们就来逐一讲解一下这四种不同的计时方式。
方式0是单片机计时器的第一种计时方式,这一方式13位计数模式。方式1则采用16位计数模式,方式2采用8位自动重装入计数模式,这两种技术模式也是目前在单片机应用过程中最常使用的及时方式。最后一种单片机定时器的计时方式是方式3,这一模式下只有T0有的双8位计数模式。

问题二:在设置单片机定时器的过程中出现了错误,应该怎么进行误差纠正?

在使用单片机定时器进行计时设置的过程中,出现设置错误的情况是在所难免的,这就需要我们采取一些方法对已经造成的错误进行纠正了。由于单片机的机器周期通常为1μs~2μs,因此定时误差一般应在0μs~20μs之内,对于一般应用,此误差可以忽略,但是对于精确度要求比较高的应用场合,此误差必须进行校正。定时误差是定时溢出后转入执行定时处理语句段之间所耗费的时间,此时间主要由定时溢出转入定时处理语句段所必须执行的指令或硬件过程产生。

定时误差校准的一个比较简单的方法式,在定时溢出响应后,立刻停止定时器的计数工作,同时快速读出当时计数值,然后将完成这一任务的程序段执行时间考虑进去,作为修正因子校正定时初值,以下程序段以中断处理方式为例来进行说明。需要注意的是,由于执行从指令clrTR0(停止计数)到指令setbTR0(重新开启计数)之间的指令需8个机器周期,应将此消耗考虑进去,因此该程序将定时误差缩小在1个机器周期内。

这一纠正程序的设计如下图所示:

以上就是本文针对单片机定时器使用过程中常见的两种问题,所进行的分享和解析,希望能够对各位新人工程师的单片机学习提供一定的帮助。

来源:玩转单片机、网络

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STM32中一共有11个定时器,其中2个高级控制定时器,4个普通定时器和2个基本定时器,以及2个看门狗定时器和1个系统嘀嗒定时器。(TIM1和TIM8是能够产生3对PWM互补输出的高级登时其,常用于三相电机的驱动,时钟由APB2的输出产生;TIM2-TIM5是普通定时器;TIM6和TIM7是基本定时器,其时钟由APB1输出产生)

本实验要实现的功能是:用普通定时器TIM2每一秒发生一次更新事件,进入中断服务程序翻转LED1的状态。

预备知识:

① STM32通用定时器TIM2是16位自动重装载计数器。

② 向上计数模式:从0开始计数,计到自动装载寄存器(TIMx_ARR)中的数值时,清0,依次循环。

需要弄清楚的两个问题:

1. 计数器的计数频率是什么?

这个问题涉及到RCC时钟部分,如下图所示:

STM32通用定时器TIM2的使用方法解析

定时器的时钟不是直接来自APB1或APB2,而是来自于输入为APB1或APB2的一个倍频器。

下面以定时器2~7的时钟说明这个倍频器的作用:当APB1的预分频系数为1时,这个倍频器不起作用,定时器的时钟频率等于APB1的频率;当APB1的预分频系数为其它数值(即预分频系数为2、4、8或16)时,这个倍频器起作用,定时器的时钟频率等于APB1的频率两倍。

假定AHB=36MHz,因为APB1允许的最大频率为36MHz,所以APB1的预分频系数可以取任意数值;当预分频系数=1时,APB1=36MHz,TIM2~7的时钟频率=36MHz(倍频器不起作用);当预分频系数=2时,APB1=18MHz,在倍频器的作用下,TIM2~7的时钟频率=36MHz。

有人会问,既然需要TIM2~7的时钟频率=36MHz,为什么不直接取APB1的预分频系数=1?答案是:APB1不但要为TIM2~7提供时钟,而且还要为其它外设提供时钟;设置这个倍频器可以在保证其它外设使用较低时钟频率时,TIM2~7仍能得到较高的时钟频率。

再举个例子:当AHB=72MHz时,APB1的预分频系数必须大于2,因为APB1的最大频率只能为36MHz。如果APB1的预分频系数=2,则因为这个倍频器,TIM2~7仍然能够得到72MHz的时钟频率。能够使用更高的时钟频率,无疑提高了定时器的分辨率,这也正是设计这个倍频器的初衷。

注意:APB1和APB2上挂的外设如图所示:

STM32通用定时器TIM2的使用方法解析

定时器的计数频率有个公式:

TIMx_CLK = CK_INT / (TIM_Prescaler + 1)

其中:TIMx_CLK 定时器的计数频率

CK_INT 内部时钟源频率(APB1的倍频器送出时钟)

TIM_Prescaler 用户设定的预分频系数,取值范围0~65535。

例如:RCC中AHB=72MHZ、APB1=36MHZ、APB2=72MHZ,则CK_INT=72MKZ。

2. 如何计算定时时间?

上述公式中TIM_Prescaler涉及到寄存器TIMx_PSC

STM32通用定时器TIM2的使用方法解析

STM32通用定时器TIM2的使用方法解析

如果TIM_Prescaler设为36000,由上面公式可知:

定时器的计数频率 TIMx_CLK = 72MKZ / 36000 = 2000HZ,则定时器的计数周期=1/2000HZ=0.5ms.

如果要定时1秒,则需要计数2000次,这也是自动重装载的值。又涉及到TIMx_ARR

STM32通用定时器TIM2的使用方法解析

STM32通用定时器TIM2的使用方法解析

只要上述两个问题搞清楚了,剩下的就是设置相应寄存器的对应位了。

LED硬件连接如下图所示:高电平点亮LED。

STM32通用定时器TIM2的使用方法解析

第一步:配置系统时钟。见STM32F103x RCC寄存器配置

除此之外,还需将GPIO和TIM2外设时钟打开。

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);

注意:TIM2是挂在APB1上的,打开时钟时别写错了,调用RCC_APB1PeriphClockCmd函数,而不是RCC_APB2PeriphClockCmd。

第二步:配置中断向量表。见stm32_exti(含NVIC)配置及库函数讲解

void NVIC_Configuration(void)

{

NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

#ifdef VECT_TAB_RAM

NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_RAM, 0x0);

#else

NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_FLASH, 0x0);

#endif

NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQChannel;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 4;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;

NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

}

该函数完成两个功能

1. 决定将程序下载到RAM中还是FLASH中

2. 配置中断分组。(NVIC中断分组只能设置一次)

3. 选择中断通道号,抢占式优先级和响应优先级,使能中断

第三步:配置GPIO的模式。输入模式还是输出模式。点亮LED已讲过,见STM32_GPIO配置及库函数讲解——LED跑马灯

void GPIO_Configuration(void)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;

GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);

}

第四步:定时器配置,本章重点!

void TIM2_Configuration(void)

{

TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;

//重新将Timer设置为缺省值

TIM_DeInit(TIM2);

//采用内部时钟给TIM2提供时钟源

TIM_InternalClockConfig(TIM2);

//预分频系数为36000-1,这样计数器时钟为72MHz/36000 = 2kHz

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 36000 - 1;

//设置时钟分割

TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;

//设置计数器模式为向上计数模式

TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;

//设置计数溢出大小,每计2000个数就产生一个更新事件

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 2000;

//将配置应用到TIM2中

TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);

//清除溢出中断标志

TIM_ClearFlag(TIM2, TIM_FLAG_Update);

//禁止ARR预装载缓冲器

TIM_ARRPreloadConfig(TIM2, DISABLE); //预装载寄存器的内容被立即传送到影子寄存器

//开启TIM2的中断

TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_Update, ENABLE);

}

该函数完成两个功能

1. 设定预分频系数TIM_Prescaler = 36000 - 1

2. 设定自动重装载值TIM_Period = 2000

注意:上述只是配置好了TIM2,但还没有开启TIM2。

下面给出timer2.c的完整代码

#include “stm32f10x_lib.h”

void RCC_Configuration(void);

void NVIC_Configuration(void);

void GPIO_Configuration(void);

void TIM2_Configuration(void);

void Delay(vu32 nCount);

int main(void)

{

#ifdef DEBUG

debug();

#endif

RCC_Configuration();

NVIC_Configuration();

GPIO_Configuration();

TIM2_Configuration();

TIM_Cmd(TIM2, ENABLE); //开启定时器2

while (1)

{

}

}

void RCC_Configuration(void)

{

ErrorStatus HSEStartUpStatus;

RCC_DeInit();

RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);

HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp()

if (HSEStartUpStatus == SUCCESS)

{

FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);

FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);

RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);

RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);

RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);

RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9);

RCC_PLLCmd(ENABLE);

while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET) {}

RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);

while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08) {}

}

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);

}

void NVIC_Configuration(void)

{

NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

#ifdef VECT_TAB_RAM

NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_RAM, 0x0);

#else

NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_FLASH, 0x0);

#endif

NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQChannel;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 4;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;

NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

}

void GPIO_Configuration(void)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;

GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);

}

void TIM2_Configuration(void)

{

TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;

//重新将Timer设置为缺省值

TIM_DeInit(TIM2);

//采用内部时钟给TIM2提供时钟源

TIM_InternalClockConfig(TIM2);

//预分频系数为36000-1,这样计数器时钟为72MHz/36000 = 2kHz

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 36000 - 1;

//设置时钟分割

TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;

//设置计数器模式为向上计数模式

转自:电子发烧友网

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1. STM32的Timer简介

STM32中一共有11个定时器,其中2个高级控制定时器,4个普通定时器和2个基本定时器,以及2个看门狗定时器和1个系统嘀嗒定时器。其中系统嘀嗒定时器是前文中所描述的SysTick,看门狗定时器以后再详细研究。今天主要是研究剩下的8个定时器。

STM32定时器功能和用法详解

其中TIM1和TIM8是能够产生3对PWM互补输出的高级登时其,常用于三相电机的驱动,时钟由APB2的输出产生。TIM2-TIM5是普通定时器,TIM6和TIM7是基本定时器,其时钟由APB1输出产生。由于STM32的TIMER功能太复杂了,所以只能一点一点的学习。因此今天就从最简单的开始学习起,也就是TIM2-TIM5普通定时器的定时功能。

2. 普通定时器TIM2-TIM5

2.1 时钟来源

计数器时钟可以由下列时钟源提供:

  •  内部时钟(CK_INT)

  •  外部时钟模式1:外部输入脚(TIx)

  •  外部时钟模式2:外部触发输入(ETR)

  •  内部触发输入(ITRx):使用一个定时器作为另一个定时器的预分频器,如可以配置一个定时器Timer1而作为另一个定时器Timer2的预分频器。

由于今天的学习是最基本的定时功能,所以采用内部时钟。TIM2-TIM5的时钟不是直接来自于APB1,而是来自于输入为APB1的一个倍频器。这个倍频器的作用是:当APB1的预分频系数为1时,这个倍频器不起作用,定时器的时钟频率等于APB1的频率;当APB1的预分频系数为其他数值时(即预分频系数为2、4、8或16),这个倍频器起作用,定时器的时钟频率等于APB1的频率的2倍。

APB1的分频在STM32_SYSTICK的学习笔记中有详细描述。通过倍频器给定时器时钟的好处是:APB1不但要给TIM2-TIM5提供时钟,还要为其他的外设提供时钟;设置这个倍频器可以保证在其他外设使用较低时钟频率时,TIM2-TIM5仍然可以得到较高的时钟频率。

2.2 计数器模式

TIM2-TIM5可以由向上计数、向下计数、向上向下双向计数。向上计数模式中,计数器从0计数到自动加载值(TIMx_ARR计数器内容),然后重新从0开始计数并且产生一个计数器溢出事件。

在向下模式中,计数器从自动装入的值(TIMx_ARR)开始向下计数到0,然后从自动装入的值重新开始,并产生一个计数器向下溢出事件。而中央对齐模式(向上/向下计数)是计数器从0开始计数到自动装入的值-1,产生一个计数器溢出事件,然后向下计数到1并且产生一个计数器溢出事件;然后再从0开始重新计数。

2.3 编程步骤

1. 配置系统时钟;

2. 配置NVIC;

3. 配置GPIO;

4. 配置TIMER;

其中,前3项在前面的笔记中已经给出,在此就不再赘述了。第4项配置TIMER有如下配置:

(1)利用TIM_DeInit()函数将Timer设置为默认缺省值;

(2)TIM_InternalClockConfig()选择TIMx来设置内部时钟源;

(3)TIM_Perscaler来设置预分频系数;

(4)TIM_ClockDivision来设置时钟分割;

(5)TIM_CounterMode来设置计数器模式;

(6)TIM_Period来设置自动装入的值

(7) TIM_ARRPerloadConfig()来设置是否使用预装载缓冲器

(8)TIM_ITConfig()来开启TIMx的中断

其中(3)-(6)步骤中的参数由TIM_TimerBaseInitTypeDef结构体给出。步骤(3)中的预分频系数用来确定TIMx所使用的时钟频率,具体计算方法为:

CK_INT/(TIM_Perscaler+1)。CK_INT是内部时钟源的频率,是根据2.1中所描述的APB1的倍频器送出的时钟,TIM_Perscaler是用户设定的预分频系数,其值范围是从0 – 65535。

步骤(4)中的时钟分割定义的是在定时器时钟频率(CK_INT)与数字滤波器(ETR,TIx)使用的采样频率之间的分频比例。TIM_ClockDivision的参数如下表:

STM32定时器功能和用法详解

数字滤波器(ETR,TIx)是为了将ETR进来的分频后的信号滤波,保证通过信号频率不超过某个限定。

步骤(7)中需要禁止使用预装载缓冲器。当预装载缓冲器被禁止时,写入自动装入的值(TIMx_ARR)的数值会直接传送到对应的影子寄存器;如果使能预加载寄存器,则写入ARR的数值会在更新事件时,才会从预加载寄存器传送到对应的影子寄存器。

ARM中,有的逻辑寄存器在物理上对应2个寄存器,一个是程序员可以写入或读出的寄存器,称为preload register(预装载寄存器),另一个是程序员看不见的、但在操作中真正起作用的寄存器,称为shadow register(影子寄存器);设计preload register和shadow register的好处是,所有真正需要起作用的寄存器(shadow register)可以在同一个时间(发生更新事件时)被更新为所对应的preload register的内容,这样可以保证多个通道的操作能够准确地同步。如果没有shadow register,或者preload register和shadow register是直通的,即软件更新preload register时,同时更新了shadow register,因为软件不可能在一个相同的时刻同时更新多个寄存器,结果造成多个通道的时序不能同步,如果再加上其它因素(例如中断),多个通道的时序关系有可能是不可预知的。

3. 程序源代码

本例实现的是通过TIM2的定时功能,使得LED灯按照1s的时间间隔来闪烁

#include "stm32f10x_lib.h"
void RCC_cfg();
void TIMER_cfg();
void NVIC_cfg();
void GPIO_cfg();
int main()
{
RCC_cfg();
NVIC_cfg();
GPIO_cfg();
TIMER_cfg();
//开启定时器2
TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);
while(1);
}
void RCC_cfg()
{
//定义错误状态变量
ErrorStatus HSEStartUpStatus;
//将RCC寄存器重新设置为默认值
RCC_DeInit();
//打开外部高速时钟晶振
RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);
//等待外部高速时钟晶振工作
www.dgzj.com
HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();
if(HSEStartUpStatus == SUCCESS)
{
//设置AHB时钟(HCLK)为系统时钟
RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);
//设置高速AHB时钟(APB2)为HCLK时钟
RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);
//设置低速AHB时钟(APB1)为HCLK的2分频
RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);
//设置FLASH代码延时
FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);
//使能预取指缓存
FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);
//设置PLL时钟,为HSE的9倍频 8MHz * 9 = 72MHz
RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9);
//使能PLL
RCC_PLLCmd(ENABLE);
//等待PLL准备就绪
while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET);
//设置PLL为系统时钟源
RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);
//判断PLL是否是系统时钟
while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08);
}
//允许TIM2的时钟
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);
//允许GPIO的时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);
}
void TIMER_cfg()
{
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
//重新将Timer设置为缺省值
TIM_DeInit(TIM2);
//采用内部时钟给TIM2提供时钟源
TIM_InternalClockConfig(TIM2);
//预分频系数为36000-1,这样计数器时钟为72MHz/36000 = 2kHz
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 36000 - 1;
//设置时钟分割
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
//设置计数器模式为向上计数模式
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
//设置计数溢出大小,每计2000个数就产生一个更新事件
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 2000 - 1;
//将配置应用到TIM2中
TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseStructure);
//清除溢出中断标志
TIM_ClearFlag(TIM2, TIM_FLAG_Update);
//禁止ARR预装载缓冲器
TIM_ARRPreloadConfig(TIM2, DISABLE);
//开启TIM2的中断
TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE);
}
void NVIC_cfg()
{
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
//选择中断分组1
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);
//选择TIM2的中断通道
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQChannel;
//抢占式中断优先级设置为0
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
//响应式中断优先级设置为0
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
//使能中断
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}
void GPIO_cfg()
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; //选择引脚5
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //输出频率最大50MHz
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //带上拉电阻输出
GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);
}

在stm32f10x_it.c中,我们找到函数TIM2_IRQHandler(),并向其中添加代码

void TIM2_IRQHandler(void)
{
u8 ReadValue;
//检测是否发生溢出更新事件
if(TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) != RESET)
{
//清除TIM2的中断待处理位
TIM_ClearITPendingBit(TIM2 , TIM_FLAG_Update);
//将PB.5管脚输出数值写入ReadValue
ReadValue = GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_5);
if(ReadValue == 0)
{
GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);
}
else
{
GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);
}
}
}

转自:畅学单片机

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很多新手在单片机上走的第一步是点亮第一个LED灯,实际上因为开发板的不同,所编写的代码也不同,关键是你要去了解你用的开发板的电路布局。对于电路方面的知识我这里也不祥讲,我要做的是无论你用哪一种开发板我的文章都能帮助你。

  P0 = 0xFE;

  这句代码大家不陌生。

  void main(){
    unsigned char count = 0;
    while(1){
      P0 = ~(0x01 << count);
      Delay();    //单独实现一个延时函数
      count++;
      if(count > =8){
        count = 0;
      }
    }
  }

以上就是实现流水灯的基本代码,这里没有电路供你分析,但是无论什么开发板,核心代码可以用以上代码实现。

我相信你能看到这里也是有点基础的,这里的延时函数Delay,接下来要讲的是定时器,定时器就是可以替代延时函数的。

定时器

标准的51单片机内部有T0和T1两个定时器,实际上就是TCON特殊功能的寄存器来控制这两个定时器的。

单片机定时器与数码管静态显示

除此之外,定时值存储寄存器有TH和TL,给TL赋值后,TL会自动加1,加到255后TH加1,有趣的TH也可以提前赋值,但这只是定时器工作的一种模式,定时器有四种模式,这里我不祥讲,而且我们几乎用的模式就是这种,后面涉及到会详细讲解。这里只需要知道TCON(地址0x88)位分配,以后会经常用到。

还有一个TMOC就是定时器作用的模式,位分配如下图:

单片机定时器与数码管静态显示

代码:

void main()
{
  TH0 = 0xB8;  //给TH0赋值,后面的0代表是给定时器T0的TH赋值
  TL0 = 0x00;
  TR0 = 1;   //启动T0定时器
  if(TF0 == 1)    //判断T0是否溢出,TF是个标志位
  {
    //重置
  TH0 = 0xB8;  
  TL0 = 0x00;
  } 
}

以上就是定时器,时间多少呢?

我们以晶振位11.0592为例,时钟周期是1/11059200,机器周期(1ms)12/11059200,如果我们定时20ms,那个要执行20*(12/110592)次,算出来是18432次,换成十六进制是B800,所以对TH0赋值B8,对TL0赋值00;

数码管

#include <reg52.h>
sbit ADDR0 = P1^0;
sbit ADDR1 = P1^1;
sbit ADDR2 = P1^2;
sbit ADDR3 = P1^3;
sbit ENLED = P1^4;
void main() {
ADDR2 = 1;
ADDR1 = 0;
ADDR0 = 1;
ADDR3 = 1;
ENLED = 0;
P0 = 0XF8;
while(1);
}

上面代码是用位STC-51开发板写的,在最后一个数码管上显示数字7,数码管难度简单,只需要针对数码管等的排布编程即可。

下面我们用关键字code定义数码管所能够显示所有字符的数组,这里再结合定时器一起。

#include <reg52.h>
sbit ADDR0 = P1^0;
sbit ADDR1 = P1^1;
sbit ADDR2 = P1^2;
sbit ADDR3 = P1^3;
sbit ENLED = P1^4;
//数组 unsigned char code led[] = {0xC0, 0xF9, 0xA4, 0xB0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xF8, 0x80, 0x90, 0x88, 0x83, 0xC6, 0xA1, 0x86, 0x8E };
void main() {
unsigned char count = 0;
//记录T0中断次数
unsigned char secnt = 0;
//记录经过的秒数
ADDR2 = 1;
ADDR1 = 0;
ADDR0 = 0;
ADDR3 = 1;
ENLED = 0;
//设置T0模式
TMOD = 0x01;
//为T0的TH0,TL0初始化
TH0 = 0xB8;
TL0 = 0x00;
//启动T0 TR0 = 1;
while(1)
{ if(TF0 ==1)
{ TH0 = 0xB8;
TL0 = 0x00;
count++;
TF0 = 0; }
if(count >=50)
{ count = 0;
P0 = led[secnt];
secnt++;
if(secnt>=16)
{ secnt = 0; }
}
}
}

这里代码比较紧凑,不过不影响。上面的代码我相信你也能懂,但是你能发现定时器在这里起到了一个定时中断的作用。

这里讲一下中断。

中断

下面是中断IE寄存器位分配图:

单片机定时器与数码管静态显示

直接上代码:

#include <reg52.h>
//数码管显示字符真值数组
unsigned char code ledchar[]={0xC0, 0xF9, 0xA4, 0xB0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xF8, 0x80, 0x90, 0x88, 0x83, 0xC6, 0xA1, 0x86, 0x8E };
//数码管显示区数组
unsigned char ledbuff[6] = { 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF };
sbit ADDR0 = P1^0;
sbit ADDR1 = P1^1;
sbit ADDR2 = P1^2;
sbit ADDR3 = P1^3;
sbit ENLED = P1^4;

unsigned char i = 0;
//动态扫描索引
unsigned int c = 0;
//记录中断次数
void main() {
unsigned long s = 0;
//记录秒数
//使能U3
ADDR3 = 1;
ENLED = 0;
//设置T0模式
TMOD = 0x01;
//初始化TH0,TL0
TH0 = 0xFC; TL0 = 0x66;
//启动TR0
TR0 = 1;
//使能总中断
EA = 1;
//使能T0中断
ET0 = 1;
//主循环
while(1)
{
//1s中断
if(c>=1000)
{
s++;
c=0;
//为数码管显示区赋值
ledbuff[0] = ledchar[s%10];
ledbuff[1] = ledchar[s/10%10];
ledbuff[2] = ledchar[s/100%10];
ledbuff[3] = ledchar[s/1000%10];
ledbuff[4] = ledchar[s/10000%10];
ledbuff[5] = ledchar[s/100000%10];
}
}
}

//定时器T0中断服务
void InterruptTimer0() interrupt 1
{
//重新赋值
TH0 = 0xFC;
TL0 = 0x66;
c++;
//显示消隐
P0 = 0xFE;
//完成数码管动态扫描
switch(i)
{
case 0:
ADDR2 = 1;
ADDR1 = 0;
ADDR0 = 1;
i++;
P0 = ledbuff[0];
break;
case 1:
ADDR2 = 1;
ADDR1 = 0;
ADDR0 = 0;
i++;
P0 = ledbuff[1];
break;
case 2:
ADDR2 = 0;
ADDR1 = 1;
ADDR0 = 1;
i++;
P0 = ledbuff[2];
break;
case 3:
ADDR2 = 0;
ADDR1 = 1;
ADDR0 = 0;
i++;
P0 = ledbuff[3];
break;
case 4:
ADDR2 = 0;
ADDR1 = 0;
ADDR0 = 1;
i++;
P0 = ledbuff[4];
break;
case 5:
ADDR2 = 0;
ADDR1 = 0;
ADDR0 = 0;
i=0;
P0 = ledbuff[5];
break;
default:break; } }

这组代码能够按照我们计算好的时间为单位显示秒数。

我们能够提出中断核心代码

EA = 1//中断总开关

ET0 = 1//确认使用T0定时器中断开关

TR0 = 1//肯定要启动T0定时器

void InterruptTimer0() interrupt 1//定时器T0中断服务,中断代码写在这里面,至于interrupt 1是因为interrupt会去寻找地址' 1 ',而T0定时器中断的地址就是1,所以我们可以直接在此函数中写中断期间的代码。至于各种中断的地址我也不再这里多写了。值得一谈的是IP——中断优先级寄存器位分配

单片机定时器与数码管静态显示

各级中断都差不多,中断发生的也很多,当同时有许多中断发生时,可以通过置上面的值为1升级成优先级中断。

转自:嵌入式开发员

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1、555定时器原理分析

555定时器的功能主要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控制RS触发器和放电管的状态。在电源与地之间加上电压,当5脚悬空时,则电压比较器C1的同相输入端的电压为2VCC/3,C2的反相输入端的电压为VCC/3。若触发输入端 TR 的电压小于VCC /3,则比较器 C2 的输出为 0,可使 RS 触发器置 1,使输出端 OUT=1。如果阈值输入端 TH 的电压大于 2VCC/3,同时 TR 端的电压大于VCC /3,则 C1 的输出为 0,C2 的输出为 1,可将 RS 触发器置 0,使输出为低电平。

555引脚

四款555定时器产生方波的电路

引脚功能
四款555定时器产生方波的电路

单稳态模式:

在单稳态工作模式下,555定时器作为单次触发脉冲发生器工作。当触发输入电压降至VCC的1/3时开始输出脉冲。输出的脉宽取决于由定时电阻与电容组成的RC网络的时间常数。当电容电压升至VCC的2/3时输出脉冲停止。根据实际需要可通过改变RC网络的时间常数来调节脉宽。

输出脉宽t,即电容电压充至VCC的2/3所需要的时间由下式给出:

四款555定时器产生方波的电路

虽然一般认为当电容电压充至VCC的2/3时电容通过OC门瞬间放电,但是实际上放电完毕仍需要一段时间,这一段时间被称为“弛豫时间”。在实际应用中,触发源的周期必须要大于弛豫时间与脉宽之和(实际上在工程应用中是远大于)。

双稳态模式:

双稳态工作模式下的555芯片类似基本RS触发器。在这一模式下,触发引脚(引脚2)和复位引脚(引脚4)通过上拉电阻接至高电平,阈值引脚(引脚6)被直接接地,控制引脚(引脚5)通过小电容(0.01到0.1μF)接地,放电引脚(引脚7)浮空。所以当引脚2输入高电压时输出置位,当引脚4接地时输出复位。

无稳态模式:

无稳态工作模式下555定时器可输出连续的特定频率的方波。电阻R1接在VCC与放电引脚(引脚7)之间,另一个电阻(R2)接在引脚7与触发引脚(引脚2)之间,引脚2与阈值引脚(引脚6)短接。工作时电容通过R1与R2充电至2/3VCC,然后输出电压翻转,电容通过R2放电至1/3VCC,之后电容重新充电,输出电压再次翻转。

无稳态模式下555定时器输出波形的频率由R1、R2与C决定:

四款555定时器产生方波的电路

对于双极型555而言,若使用很小的R1会造成OC门在放电时达到饱和,使输出波形的低电平时间远大于上面计算的结果。

为获得占空比小于50%的矩形波,可以通过给R2并联一个二极管实现。这一二极管在充电时导通,短路R2,使得电源仅通过R1为电容充电;而在放电时截止以达到减小充电时间降低占空比的效果。

2、555定时器产生方波原理电路图解

555定时器产生方波原理(一):占空比可调的方波发生器

CB555定时器的工作原理可列表说明:

四款555定时器产生方波的电路

空比可调的方波信号发生器电路图
四款555定时器产生方波的电路
图:利用CB555定时器设计方波电路原理图

占空比可调的方波信号发生器分析如图2所示,电路只要一加上电压VDD,振荡器便起振。刚通电时,由于C上的电压不能突变,即2脚电位的起始电平为低电位,使555置位,3脚呈高电平。C通过AR、D1对其充电,充电时间CRtA7.0充。压充到阈值电平2/3VDD时,555复位,3脚转呈低电平,此时C通过Dl、RB、555内部的放电管放电,放电时间CRtB7.0放。则振荡周期为放充ttT。

四款555定时器产生方波的电路

555定时器产生方波原理(二):555定时器的方波发生器

这是一个无线电信号线路和电视的最有用的方波发生器项目。方波是最适合用于测试信号的中频(IF)地带,将通过中频变压器没有任何衰减,不管是什么电路的调谐频率。555TImer是配置非稳态运行,这意味着它将触发本身作为一个多谐振荡器自由运行。计时元件电阻R1,R2和电容器(C1-6)在此图中显示的值,产生的六个频率1Hz的,10HZ,100HZ,1KHZ,如果你想产生一个可变频率10kHz到100kHz您可以用一个100K的迷你系列10K电阻微调电位连接,68K电阻。这方波振荡器的电子项目,可提供5至18伏直流输出电压从电源供电,但通常建议使用9伏直流电源。

四款555定时器产生方波的电路

555定时器产生方波原理(三):秒信号的发生电路
秒信号发生电路由集成电路555定时器与RC组成的多谐振荡器构成。需要的芯片有集成电路555定时器,还有电阻和电容。下图为其电路图:

四款555定时器产生方波的电路

振荡电路是数字钟的核心部分,它的频率和稳定性直接关系到表的精度。因此选择555定时器构成的多谐振荡器,其中电容C1为47微法,C2为0.01微法,两个电阻R1=R2=10K欧姆。此时在电路的输出端就得到了一个周期性的矩形波,其振荡频率为:

f = 1.43 / [ ( R1 + 2R2 ) C ]

由公式代入R1,R2和C的值得,f=1Hz。即其输出频率为1Hz的矩形波信号

555定时器产生方波原理(四):555定时器实现波形发生器

555定时器的功能主要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控制RS触发器和放电管的状态。在电源与地之间加上电压,当5脚悬空时,则电压比较器C1的同相输入端的电压为2VCC/3,C2的反相输入端的电压为VCC/3。若触发输入端TR的电压小于VCC/3,则比较器C2的输出为0,可使RS触发器置1,使输出端OUT=1。如果阈值输入端TH的电压大于2VCC/3,同时TR端的电压大于VCC/3,则C1的输出为0,C2的输出为1,可将RS触发器置0,使输出为低电平。

多谐振荡器原理图

四款555定时器产生方波的电路

THR和TRI分别为基准电压为2VCC/3和VCC/3的两个比较器,当初始电容C1两端的电压值小于VCC/3时,输出端输出高电平,则在输出端和C1之间产生电位差,于是通过二极管D1给电容充电,在C1两端电压小于2VCC/3时输出端一直输出高电平;当电容两端电压由充电上升到2VCC/3时,555定时器输出端输出低电平,此时电容C1两端的电压高于输出端,于是电容放电,直到电容两端电压降到VCC/3,输出端电压变为高点平。于是产生稳定的方波。其中占空比和方波的频率由两个电位器来调节。充电的时间由电流的大小决定,即有充放电的电路中的电阻大小所决定,故可通过调节充电和放电电路中的电阻的大小来调节方波的占空比和频率。

积分电路

选择了通过运算放大器构成的反相积分器。如图

四款555定时器产生方波的电路

通过积分电路可将方波滤成三角波。

RC低通滤波

四款555定时器产生方波的电路

通过对电容C4的充电和放电,可将规则三角波滤成规则的正弦波。

来源:网络

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MM32L0系列MCU内嵌两个通用比较器 COMP1 和 COMP2,为通用的可编程电压比较器,可独立使用(适用所有终端上的 I/O 口),也可与定时器结合使用, 支持两个独立的比较器。它们可用于多种功能,包括:由模拟信号触发低功耗模式唤醒事件调节模拟信号与 DAC 和定时器输出的 PWM 相结合,组成逐周期的电流控制回路。

比较器框图
MM32 定时器捕获比较器输出

COMPx信号宽度需要测量的输入信号连接到 PA0-PA7。参考信号可通过以下方式供电:

● 内部参考电压(VREFINT、 3/4 VREFINT、 1/2 VREFINT 或 1/4 VREFINT)

● PA4\ PA5\ PA0\ PA7的外部引脚(COMP1),PA4\ PA5\ PA2\ PA7的外部引脚(COMP2)COMPx 输出重映射通过COMP1_CSR[13:10],COMP2_CSR[13:10]比较器 x 输出选择位实现。

在 MM32L0系列MCU中,COMP1 \COMP2 输出可以重映射到内置定时器 TIM1 的 BKIN(刹车输入)和IC4上。重映射 COMP21\COMP2 输出时,可以测量具有特定高/低电平的信号宽度或频率(例如,移位信号)。

定时器输入捕获通道应配置为同时在上升沿和下降沿保存定时计数器值。当输入信号高于参考电压时, COMPx 输出处于高电平,此时会在定时器输入捕获上生成一个上升沿。当输入信号低于参考电压时, COMPx输出处于低电平,此时会生成一个下降沿。两个连续事件之间经过的时间(下降沿到上升沿或者上升沿到下降沿)表示脉冲宽度。因此,只需对计数器值做减法即可测量脉冲宽度。

COMPx输出重映射到定时器
MM32 定时器捕获比较器输出

1、将定时器输入捕获通道配置为仅在上升沿或下降沿保存计数器值,即可获得信号频率。

2、参考电压可以使用内部参考电压(0.4v、0.6v、0.9v和1.2v),也可以使用外部 GPIO 接到某一个电压值(0-5v)作为反相输入。

脉冲宽度测量应用:

将 COMPx 输出连接到定时器的输入捕获通道,则可以测量电容值,电容测量过程包括通过电阻对电容进行充电和放电。测量原理基于电阻、电容 (RC) 网络充电时间的测量过程,方法如下:

● 测量充电时间
● 已知充电电阻 (R)
● 可计算未知的电容 (C)

测量电容的电路图
MM32 定时器捕获比较器输出

通过 PWM 模式下配置的定时器输出比较通道 (TIMx OC),可确保 RC 网络周期性的充电和放电过程。

输入电压连接到 COMPx 同相输入,而阈值连接到 COMPx 反相输入。当输入电压超过阈值时, COMPx 输出切换为高电平,同时发生保存计数器值的捕获事件。

MM32 定时器捕获比较器输出

充电函数如下所示:

Input voltage =VDD(1- exp(- t /T))

其中:

● VDD 为正电源电压
● t 为时间
● T 为 RC 常数

根据上述公式可以推算:

C = -t / ( R x In( 1-threshold /(VDD) ))

比较器配置程序:

void Comp_Config(uint32_t COMP_Selection_COMPx)
{
COMP_InitTypeDef COMP_InitStructure;
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_COMP, ENABLE);//开比较器时钟RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOA, ENABLE);//开GPIOA的时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SYSCFG, ENABLE);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;//复用推挽输出GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource0,GPIO_AF_7);// 复用AF7,比较器输出

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;//模拟输入
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
//内部参考电压1.2v(可以内部基准设置0.4v、0.6v、0.9v和1.2v)
COMP_InitStructure.COMP_InvertingInput = COMP_InvertingInput_VREFINT;
//PA5为正相输入引脚
COMP_InitStructure.COMP_NonInvertingInput = COMP_NonInvertingInput_IO6;
//输出重印射到TIM1的输入捕获通道4
COMP_InitStructure.COMP_Output = COMP_Output_TIM1IC1;
//比较器不上锁
COMP_InitStructure.COMP_BlankingSrce = COMP_BlankingSrce_None;
//比较器输出极性:同相输出
COMP_InitStructure.COMP_OutputPol = COMP_OutputPol_NonInverted;
//比较器迟滞电压:0mV(可设置迟滞电压0-27mV)
COMP_InitStructure.COMP_Hysteresis = COMP_Hysteresis_No;
//比较器模式:中等速率(可设置极低速率、低速率、中等速率、高速率)
COMP_InitStructure.COMP_Mode = COMP_Mode_MediumSpeed; COMP_Init(COMP_Selection_COMPx, &COMP_InitStructure);
//使能比较器
COMP_Cmd(COMP_Selection_COMPx, ENABLE);
}

定时器TIM1配置程序:

void TIM1_PWMINPUT_INIT(u16 arr,u16 psc)
{
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
TIM_ICInitTypeDef TIM1_ICInitStructure;
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1, ENABLE);//TIM1时钟使能
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOA, ENABLE);GPIOA时钟使能

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //设置重装载值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置预分频值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;// TDTS = Tck_tim
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;//向上计数
TIM_TimeBaseInit(TIM1, &TIM_TimeBaseStructure);

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM1_IRQn; //配置中断优先级
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPriority = 1;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

TIM1_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1; //选择输入端 IC1映射到TI1 上
TIM1_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising; // 上升沿捕获
TIM1_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI; //映射到 TI1 上
TIM1_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1; //不分频
TIM1_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x0; //不滤波
TIM_PWMIConfig(TIM1, &TIM1_ICInitStructure);

TIM_ITConfig(TIM1, TIM_IT_CC1|TIM_IT_Update, ENABLE); //使能捕获和更新中断
TIM_ClearITPendingBit(TIM1, TIM_IT_CC1|TIM_IT_Update); //清中断
TIM_Cmd(TIM1, ENABLE); //定时器使能
}

定时器TIM1中断服务函数:

void TIM1_CC_IRQHandler (void)
{
if (TIM_GetITStatus(TIM1, TIM_IT_CC1) != RESET)
{
period = TIM_GetCapture1(TIM1);
duty = TIM_GetCapture2(TIM1);
CollectFlag = 1;
}
TIM_ClearITPendingBit(TIM1, TIM_IT_CC1|TIM_IT_Update);
}

小结:

1、为保证恶劣环境下比较器设置不能被无效寄存器访问或者程序计数器破坏所改变,比较器控制和状态寄存器可以设为写保护(只读),一旦设置完成, LOCK 位必须设为 1,这导致整个 COMPx_CSR 寄存器变成只读,包括 LOCK 位在内。写保护只能被 MCU 复位所清除。

2、在某些用电池供电的应用中,MCU需要在环境明亮时上电;其它情况下,微控制器必须保持断电状态。对于此类应用,可以使用电阻随光强度变化的光敏电阻 (LDR) 来控制MCU的状态。使用 LDR 传感器时,MCU可根据 LDR 电阻提供的电压切换到低功耗模式或退出低功耗模式。MM32L0系列MCU 的比较器COMP1和COMP2的可在内部将该输出分别连接到 EXTI 线19和20。

转自:灵动微电子

围观 5
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一、应用简介

在实际应用的一些产品上可能需要使用到对脉冲的个数进行计数,本文小编将给大家介绍如何使用TIM来做一个脉冲计数的功能。在MM32 TIM中正好有一个外部时钟模式1可以来帮助我们实现这个功能。

二、外部时钟源模式1描述

首先我们来了解一下外部时钟源模式1,当 TIMx_SMCR 寄存器的 SMS = 111 时,此模式被选中。计数器可以在选定输入端的每个上升沿或下降沿计数。下图是TI2外部时钟连接例子。

如何使用定时器做脉冲计数

例如,要配置向上计数器在 T12 输入端的上升沿计数,使用下列步骤:
1. 配置 TIMx_CCMR1 寄存器 CC2S = 01,配置通道 2 检测 TI2 输入的上升沿。
2. 配置 TIMx_CCMR1 寄存 器的 IC2F[3: 0],选择输入滤波器带宽(如果不需要滤波器,保持 IC2F= 0000) 。
3. 配置 TIMx_CCER 寄存器的 CC2P = 0,选定上升沿极性。
4. 配置 TIMx_SMCR 寄存器的 SMS = 111,选择定时器外部时钟模式 1。
5. 配置 TIMx_SMCR 寄存器中的 TS = 110,选定 TI2 作为触发输入源。
6. 设置 TIMx_CR1 寄存器的 CEN = 1,启动计数器。

注:捕获预分频器不用作触发,所以不需要对它进行配置。

当上升沿出现在 TI2,计数器计数一次,且 TIF 标志被设置。

在 TI2 的上升沿和计数器实际时钟之间的延时取决于TI2输入端的重新同步电路。

外部时钟模式1下的控制电路

如何使用定时器做脉冲计数

三、定时器代码配置

如何使用定时器做脉冲计数

四、实验结果

实验信号发生器从PA1输入1HZ的方波,进入KEIL的调试模式观察TIM->CNT的变化,TIM的计数器以每秒加1的速度向上计数,停止输入方波,计数器停止计数。说明我们实现了使用TIM进行计数的功能

转自:灵动MM32

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1. STM32的Timer简介

STM32中一共有11个定时器,其中2个高级控制定时器,4个普通定时器和2个基本定时器,以及2个看门狗定时器和1个系统嘀嗒定时器。其中系统嘀嗒定时器 ,看门狗定时器暂不讨论。今天主要是研究剩下的8个定时器。

STM32通用定时器功能和用法

其中TIM1和TIM8是能够产生3对PWM互补输出的高级登时其,常用于三相电机的驱动,时钟由APB2的输出产生。TIM2-TIM5是普通定时器,TIM6和TIM7是基本定时器,其时钟由APB1输出产生。由于STM32的TIMER功能太复杂了,所以只能一点一点的学习。因此今天就从最简单的开始学习起,也就是TIM2-TIM5普通定时器的定时功能。

2.普通定时器TIM2-TIM5

2.1 时钟来源

计数器时钟可以由下列时钟源提供:

·内部时钟(CK_INT)

·外部时钟模式1:外部输入脚(TIx)

·外部时钟模式2:外部触发输入(ETR)

·内部触发输入(ITRx):使用一个定时器作为另一个定时器的预分频器,如可以配置一个定时器Timer1而作为另一个定时器Timer2的预分频器。

由于今天的学习是最基本的定时功能,所以采用内部时钟。TIM2-TIM5的时钟不是直接来自于APB1,而是来自于输入为APB1的一个倍频器。这个倍频器的作用是:当APB1的预分频系数为1时,这个倍频器不起作用,定时器的时钟频率等于APB1的频率;当APB1的预分频系数为其他数值时(即预分频系数为2、4、8或16),这个倍频器起作用,定时器的时钟频率等于APB1的频率的2倍。

通过倍频器给定时器时钟的好处是:APB1不但要给TIM2-TIM5提供时钟,还要为其他的外设提供时钟;设置这个倍频器可以保证在其他外设使用较低时钟频率时,TIM2-TIM5仍然可以得到较高的时钟频率。

2.2 计数器模式

TIM2-TIM5可以由向上计数、向下计数、向上向下双向计数。向上计数模式中,计数器从0计数到自动加载值(TIMx_ARR计数器内容),然后重新从0开始计数并且产生一个计数器溢出事件。

在向下模式中,计数器从自动装入的值(TIMx_ARR)开始向下计数到0,然后从自动装入的值重新开始,并产生一个计数器向下溢出事件。而中央对齐模式(向上/向下计数)是计数器从0开始计数到自动装入的值-1,产生一个计数器溢出事件,然后向下计数到1并且产生一个计数器溢出事件;然后再从0开始重新计数。

2.3 编程步骤

1. 配置系统时钟;

2. 配置NVIC;

3. 配置GPIO;

4. 配置TIMER;

第4项配置TIMER有如下配置:

(1)利用TIM_DeInit()函数将Timer设置为默认缺省值;

(2)TIM_InternalClockConfig()选择TIMx来设置内部时钟源;

(3)TIM_Perscaler来设置预分频系数;

(4)TIM_ClockDivision来设置时钟分割;

(5)TIM_CounterMode来设置计数器模式;

(6)TIM_Period来设置自动装入的值

(7) TIM_ARRPerloadConfig()来设置是否使用预装载缓冲器

(8)TIM_ITConfig()来开启TIMx的中断 其中(3)-(6)步骤中的参数由TIM_TimerBaseInitTypeDef结构体给出。

步骤(3)中的预分频系数用来确定TIMx所使用的时钟频率,具体计算方法为:CK_INT/(TIM_Perscaler+1)。CK_INT是内部时钟源的频率,是根据2.1中所描述的APB1的倍频器送出的时钟,TIM_Perscaler是用户设定的预分频系数,其值范围是从0 – 65535。

步骤(4)中的时钟分割定义的是在定时器时钟频率(CK_INT)与数字滤波器(ETR,TIx)使用的采样频率之间的分频比例。TIM_ClockDivision的参数如下表:

STM32通用定时器功能和用法

数字滤波器(ETR,TIx)是为了将ETR进来的分频后的信号滤波,保证通过信号频率不超过某个限定。 步骤(7)中需要禁止使用预装载缓冲器。当预装载缓冲器被禁止时,写入自动装入的值(TIMx_ARR)的数值会直接传送到对应的影子寄存器;如果使能预加载寄存器,则写入ARR的数值会在更新事件时,才会从预加载寄存器传送到对应的影子寄存器。

ARM中,有的逻辑寄存器在物理上对应2个寄存器,一个是程序员可以写入或读出的寄存器,称为preload register(预装载寄存器),另一个是程序员看不见的、但在操作中真正起作用的寄存器,称为shadow register(影子寄存器);设计preload register和shadow register的好处是,所有真正需要起作用的寄存器(shadow register)可以在同一个时间(发生更新事件时)被更新为所对应的preload register的内容,这样可以保证多个通道的操作能够准确地同步。如果没有shadow register,或者preload register和shadow register是直通的,即软件更新preload register时,同时更新了shadow register,因为软件不可能在一个相同的时刻同时更新多个寄存器,结果造成多个通道的时序不能同步,如果再加上其它因素(例如中断),多个通道的时序关系有可能是不可预知的。

3. 程序源代码

本例实现的是通过TIM2的定时功能,使得LED灯按照1s的时间间隔来闪烁

#include "stm32f10x_lib.h"
 
void RCC_cfg();
void TIMER_cfg();
void NVIC_cfg();
void GPIO_cfg();
 
int main()
{
       RCC_cfg();
       NVIC_cfg();
       GPIO_cfg();
       TIMER_cfg();
 
       //开启定时器2
       TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);
 
       while(1);
}
 
void RCC_cfg()
{
      
       //定义错误状态变量
       ErrorStatus HSEStartUpStatus;
      
       //将RCC寄存器重新设置为默认值
       RCC_DeInit();
 
       //打开外部高速时钟晶振
       RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);
 
       //等待外部高速时钟晶振工作
       HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();
       if(HSEStartUpStatus == SUCCESS)
       {
              //设置AHB时钟(HCLK)为系统时钟
              RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);
 
              //设置高速AHB时钟(APB2)为HCLK时钟
              RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);
 
              //设置低速AHB时钟(APB1)为HCLK的2分频
              RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);
             
              //设置FLASH代码延时
              FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);
 
              //使能预取指缓存
              FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);
 
              //设置PLL时钟,为HSE的9倍频 8MHz * 9 = 72MHz
              RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9);
 
              //使能PLL
              RCC_PLLCmd(ENABLE);
 
              //等待PLL准备就绪
              while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET);
 
              //设置PLL为系统时钟源
              RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);
 
              //判断PLL是否是系统时钟
              while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08);
       }
 
       //允许TIM2的时钟
       RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);
       //允许GPIO的时钟
       RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);
 
}
 
void TIMER_cfg()
{
       TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
 
       //重新将Timer设置为缺省值
       TIM_DeInit(TIM2);
       //采用内部时钟给TIM2提供时钟源
       TIM_InternalClockConfig(TIM2);
       //预分频系数为36000-1,这样计数器时钟为72MHz/36000 = 2kHz
       TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 36000 - 1;
       //设置时钟分割
       TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
       //设置计数器模式为向上计数模式
       TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
       //设置计数溢出大小,每计2000个数就产生一个更新事件
       TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 2000 - 1;
       //将配置应用到TIM2中
       TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseStructure);
 
       //清除溢出中断标志
       TIM_ClearFlag(TIM2, TIM_FLAG_Update);
       //禁止ARR预装载缓冲器
       TIM_ARRPreloadConfig(TIM2, DISABLE);
       //开启TIM2的中断
       TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE);
}
 
void NVIC_cfg()
{
       NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
        //选择中断分组1
        NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);
        
        
        //选择TIM2的中断通道
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQChannel;      
        //抢占式中断优先级设置为0
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
       //响应式中断优先级设置为0
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
        //使能中断
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
        NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}
 
void GPIO_cfg()
{
       GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
 
      
       GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;                 //选择引脚5
       GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //输出频率最大50MHz
      GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //带上拉电阻输出
       GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);
}
在stm32f10x_it.c中,我们找到函数TIM2_IRQHandler(),并向其中添加代码
void TIM2_IRQHandler(void)
{
       u8 ReadValue;
       //检测是否发生溢出更新事件
       if(TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) != RESET)
       {
              //清除TIM2的中断待处理位
              TIM_ClearITPendingBit(TIM2 , TIM_FLAG_Update);
              //将PB.5管脚输出数值写入ReadValue
              ReadValue = GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_5);
             
              if(ReadValue == 0)
              {
                     GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);
              }    
              else
              {
                     GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);      
              }
       }
 
}

本文转载自: 博客园 - 沉舟侧畔
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