TIM定时器的应用

Posted 2020-11-05 darren-pty

                                                                                                           TIM定时器的应用

 

      ①输入捕获的应用：

             

         上一节，我已阐述TIM的输入捕获具体作用有两个（如下图）：

       

      

  

        

    对输入信号的测量：

 

                      

   

         测量信号周期或频率：

 

             1）value1     当捕获通道 TIx上出现上升沿时，发生第一次捕获，计数器 CNT 的值会被锁存到捕获寄存器 CCR 中，而且还会进入捕获中断，在中断服务程序中记录一次捕获（可以用一个标志变量来记录），并把捕获寄存器中的值读取到 value1 中。

     2）value3   当出现第二次上升沿时，发生第二次捕获，计数器CNT的值会再次被锁存到捕获寄存器CCR中，并再次进入捕获中断，在捕获中断中，把捕获寄存器的值读取到 value3 中，并清除捕获记录标志。

     3） value3 - value1    ----------计算信号的周期（频率）。

 

  

 

   测量脉宽： 

 

       1）当捕获通道 TIx 上出现上升沿时，发生第一次捕获，计数器 CNT 的值会被锁存到捕获寄存器 CCR 中，而且还会进入捕获中断，在中断服务程序中记录一次捕获（可以用一个标志变量来记录），并把捕获寄存器中的值读取到 value1 中。

       2）然后把捕获边沿改变为下降沿捕获，目的是捕获后面的下降沿。当下降沿到来的时候，发生第二次捕获，计数器 CNT 的值会再次被锁存到捕获寄存器 CCR 中，并再次进入捕获中断，在捕获中断中，把捕获寄存器的值读取到 value3 中，并清除捕获记录标志。

       3）然后把捕获边沿设置为上升沿捕获。在测量脉宽过程中需要来回的切换捕获边沿的极性（如果测量的脉宽时间比较长，定时器就会发生溢出，溢出的时候会产生更新中断，我们可以在中断里面对溢出进行记录处理）

 

   

 

 

 

     PWM波输入模式：

   

    测量脉宽和频率还有一个更简便的方法就是使用 PWM 输入模式，该模式是输入捕获的特例，只能使用通道 1 和通道 2，通道 3 和通道 4 使用不了。与上面那种只使用一个捕获寄存器测量脉宽和频率的方法相比，PWM 输入模式需要占用两个捕获寄存器。

         

                    

 

   

     当使用 PWM 输入模式的时候，因为一个输入通道(TIx)会占用两个捕获通道(ICx)，所以一个定时器在使用 PWM 输入的时候最多只能使用两个输入通道(TIx)。 

   PWM 信号由输入通道 TI1 进入，因为是 PWM 输入模式的缘故，信号会被分为两路，一路是 TI1FP1，另外一路是 TI2FP2。其中一路是周期，另一路是占空比，具体哪一路信号对应周期还是占空比，得从程序上设置哪一路信号作为触发输入，作为触发输入的哪一路信号对应的就是周期，另一路就是对应占空比。作为触发输入的那一路信号还需要设置极性，是上升沿还是下降沿捕获，一旦设置好触发输入的极性，另外一路硬件就会自动配置为相反的极性捕获，无需软件配置。（选定输入通道，确定触发信号，然后设置触发信号的极性即可，因为是 PWM 输入的缘故，另一路信号则由硬件配置，无需软件配置）

  当使用PWM输入模式的时候必须将从模式控制器配置为复位模式（配置寄存器SMCR的位 SMS[2:0]来实现），即当我们启动触发信号开始进行捕获的时候，同时把计数器 CNT复位清零。 

 

  下面我们以一个更加具体的时序图来分析下 PWM 输入模式。

  

  

  

  PWM 信号由输入通道 TI1 进入，配置 TI1FP1 为触发信号，上升沿捕获。当上升沿的时候 IC1 和 IC2 同时捕获，计数器 CNT 清零，到了下降沿的时候，IC2 捕获，此时计数器CNT的值被锁存到捕获寄存器CCR2中，到了下一个上升沿的时候，IC1捕获，计数器CNT的值被锁存到捕获寄存器 CCR1 中。其中 CCR2+1 测量的是脉宽，CCR1+1 测量的是周期。 

 

  从软件上来说，用 PWM 输入模式测量脉宽和周期更容易，付出的代价是需要占用两个捕获寄存器。