stm32——hal库学习笔记(定时器)

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一、定时器概述(了解)

1.1,软件定时原理

使用纯软件(CPU死等)的方式实现定时(延时)功能
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1.2,定时器定时原理

使用精准的时基,通过硬件的方式,实现定时功能
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1.3,STM32定时器分类

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1.4,STM32定时器特性表

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1.5,STM32基本、通用、高级定时器的功能整体区别

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二、基本定时器(掌握)

2.1,基本定时器简介(了解)

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2.2,基本定时器框图(熟悉)

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2.3,定时器计数模式及溢出条件(熟悉)

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递增计数模式实例说明
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中心对齐模式实例说明
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2.4,定时器中断实验相关寄存器(了解)

TIM6 和TIM7 控制寄存器 1(TIMx_CR1)
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TIM6 和TIM7 DMA/中断使能寄存器(TIMx_DIER)
在这里插入图片描述TIM6 和TIM7 状态寄存器(TIMx_SR)
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TIM6 和TIM7 计数器(TIMx_CNT)
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TIM6 和TIM7 预分频器(TIMx_PSC)
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TIM6 和TIM7 自动重装载寄存器(TIMx_ARR)
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2.5,定时器溢出时间计算方法(掌握)

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2.6,定时器中断实验配置步骤(掌握)

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HAL_TIM_Base_Init()

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HAL_TIM_Base_MspInit()     //配置NVIC、CLOCK等

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HAL_TIM_Base_Start_IT()

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HAL_NVIC_SetPriority()HAL_NVIC_EnableIRQ()

在这里插入图片描述

TIMx_IRQHandler()等、HAL_TIM_IRQHandler()

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HAL_TIM_PeriodElapsedCallback()

相关HAL库函数介绍
在这里插入图片描述
关键结构体介绍
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2.7,编程实战:定时器中断实验(掌握)![在这里插入图

使用定时器6,实现500ms定时器更新中断,在中断里翻转LED0
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btim.c

#include "./BSP/LED/led.h"
#include "./BSP/TIMER/btim.h"
TIM_HandleTypeDef g_timx_handle;  /* 定时器句柄 */
/**
 * @brief       基本定时器TIMX定时中断初始化函数
 * @note
 *              基本定时器的时钟来自APB1,当PPRE1 ≥ 2分频的时候
 *              基本定时器的时钟为APB1时钟的2倍, 而APB1为36M, 所以定时器时钟 = 72Mhz
 *              定时器溢出时间计算方法: Tout = ((arr + 1) * (psc + 1)) / Ft us.
 *              Ft=定时器工作频率,单位:Mhz
 *
 * @param       arr: 自动重装值。
 * @param       psc: 时钟预分频数
 * @retval      无
 */
void btim_timx_int_init(uint16_t arr, uint16_t psc)
{
   
    g_timx_handle.Instance = BTIM_TIMX_INT;                      /* 通用定时器X */
    g_timx_handle.Init.Prescaler = psc;                          /* 设置预分频系数 */
    g_timx_handle.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;         /* 递增计数模式 */
    g_timx_handle.Init.Period = arr;                             /* 自动装载值 */
    HAL_TIM_Base_Init(&g_timx_handle);

    HAL_TIM_Base_Start_IT(&g_timx_handle);    /* 使能定时器x及其更新中断 */
}

/**
 * @brief       定时器底层驱动,开启时钟,设置中断优先级
                此函数会被HAL_TIM_Base_Init()函数调用
 * @param       htim:定时器句柄
 * @retval      无
 */
void HAL_TIM_Base_MspInit(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
   
    if (htim->Instance == BTIM_TIMX_INT)
    {
   
        BTIM_TIMX_INT_CLK_ENABLE();                     /* 使能TIM时钟 */
        HAL_NVIC_SetPriority(BTIM_TIMX_INT_IRQn, 1, 3); /* 抢占1,子优先级3,组2 */
        HAL_NVIC_EnableIRQ(BTIM_TIMX_INT_IRQn);         /* 开启ITM3中断 */
    }
}

/**
 * @brief       定时器TIMX中断服务函数
 * @param       无
 * @retval      无
 */
void BTIM_TIMX_INT_IRQHandler(void)
{
   
    HAL_TIM_IRQHandler(&g_timx_handle); /* 定时器中断公共处理函数 */
}

/**
 * @brief       定时器更新中断回调函数
 * @param       htim:定时器句柄
 * @retval      无
 */
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
   
    if (htim->Instance == BTIM_TIMX_INT)
    {
   
        LED1_TOGGLE(); /* LED1反转 */
    }
}

btim.h

#ifndef __BTIM_H
#define __BTIM_H

#include "./SYSTEM/sys/sys.h"
/******************************************************************************************/
/* 基本定时器 定义 */
/* TIMX 中断定义 
 * 默认是针对TIM6/TIM7
 * 注意: 通过修改这4个宏定义,可以支持TIM1~TIM8任意一个定时器.
 */
 #define BTIM_TIMX_INT                       TIM6
#define BTIM_TIMX_INT_IRQn                  TIM6_DAC_IRQn
#define BTIM_TIMX_INT_IRQHandler            TIM6_DAC_IRQHandler
#define BTIM_TIMX_INT_CLK_ENABLE()          do{
      __HAL_RCC_TIM6_CLK_ENABLE(); }while(0)   /* TIM6 时钟使能 */
/******************************************************************************************/
void btim_timx_int_init(uint16_t arr, uint16_t psc);    /* 基本定时器 定时中断初始化函数 */

#endif

main.c

#include "./SYSTEM/sys/sys.h"
#include "./SYSTEM/usart/usart.h"
#include "./SYSTEM/delay/delay.h"
#include "./BSP/LED/led.h"
#include "./BSP/TIMER/btim.h"

int main(void)
{
   
    HAL_Init();                             /* 初始化HAL库 */
    sys_stm32_clock_init(RCC_PLL_MUL9);     /* 设置时钟, 72Mhz */
    delay_init(72);                         /* 延时初始化 */
    usart_init(115200);                     /* 串口初始化为115200 */
    led_init();                             /* 初始化LED */
    btim_timx_int_init(5000 - 1, 7200 - 1); /* 10Khz的计数频率,计数5K次为500ms */

    while (1)
    {
   
        LED0_TOGGLE();
        delay_ms(200);
    }
}

三、通用定时器(掌握)

3.1,通用定时器简介(了解)

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3.2,通用定时器框图(熟悉)

在这里插入图片描述
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3.3,计数器时钟源(掌握)

在这里插入图片描述
计数器时钟源寄存器设置方法(F1为例)
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外部时钟模式1
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外部时钟模式2
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使用一个定时器作为另一个定时器的预分频器(F1为例)
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解读通用定时器中断实验
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3.4,通用定时器PWM输出实验(掌握)

3.4.1,通用定时器输出比较部分框图介绍(熟悉)

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捕获/比较通道1的主电路—输出部分
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捕获/比较通道的输出部分(通道1)
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3.4.2,通用定时器输出PWM原理(掌握)

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3.4.3,PWM模式(熟悉)

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3.4.4,通用定时器PWM输出实验配置步骤(掌握)

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HAL_TIM_PWM_Init()

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HAL_TIM_PWM_MspInit()     //配置NVIC、CLOCK、GPIO等

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HAL_TIM_PWM_ConfigChannel()

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HAL_TIM_PWM_Start()

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__HAL_TIM_SET_COMPARE()

在这里插入图片描述

__HAL_TIM_ENABLE_OCxPRELOAD()

相关HAL库函数介绍
在这里插入图片描述
关键结构体介绍
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3.4.5,编程实战:通用定时器PWM输出实验(掌握)在这里插入图片描述

3.5,通用定时器输入捕获实验(掌握)

3.5.1,通用定时器输入捕获部分框图介绍(熟悉)

在这里插入图片描述
捕获/比较通道的输入部分(通道1)
在这里插入图片描述

3.5.2,通用定时器输入捕获脉宽测量原理(掌握)

在这里插入图片描述

3.5.3,通用定时器输入捕获实验配置步骤(掌握)

在这里插入图片描述

HAL_TIM_IC_Init()

在这里插入图片描述

HAL_TIM_IC_MspInit()     //配置NVIC、CLOCK、GPIO等

在这里插入图片描述

HAL_TIM_IC_ConfigChannel()

在这里插入图片描述

HAL_NVIC_SetPriority()HAL_NVIC_EnableIRQ()

在这里插入图片描述

__HAL_TIM_ENABLE_IT()

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HAL_TIM_IC_Start_IT()

在这里插入图片描述

TIMx_IRQHandler()等、 HAL_TIM_IRQHandler()

在这里插入图片描述

HAL_TIM_PeriodElapsedCallback()HAL_TIM_IC_CaptureCallback()

相关HAL库函数介绍
在这里插入图片描述
关键结构体介绍
在这里插入图片描述

3.5.4,编程实战:通用定时器输入捕获实验(掌握)

通过定时器5通道1来捕获按键高电平脉宽时间,通过串口打印出来
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3.6,通用定时器脉冲计数实验(掌握)

3.6.1,脉冲计数实验原理(熟悉)

在这里插入图片描述
外部时钟模式1
在这里插入图片描述

3.6.2,通用定时器脉冲计数实验配置步骤(掌握)

在这里插入图片描述

HAL_TIM_IC_Init()

在这里插入图片描述

HAL_TIM_IC_MspInit()     //配置NVIC、CLOCK、GPIO等

在这里插入图片描述

HAL_TIM_SlaveConfigSynchro()

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HAL_TIM_IC_Start()

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__HAL_TIM_GET_COUNTER()

在这里插入图片描述

__HAL_TIM_SET_COUNTER()

相关HAL库函数介绍
在这里插入图片描述
关键结构体介绍
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3.6.3,编程实战:通用定时器脉冲计数实验(掌握)

将定时器2通道1输入的高电平脉冲作为定时器2的时钟,并通过串口打印脉冲数
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四、高级定时器(掌握)

4.1,高级定时器简介(了解)

在这里插入图片描述

4.2,高级定时器框图(熟悉)

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4.3,高级定时器输出指定个数PWM实验(掌握)

4.3.1,重复计数器特性(熟悉)

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计数器每次上溢或下溢都能使重复计数器减1,减到0时,再发生一次溢出就会产生更新事件

如果设置RCR为N,
更新事件将在N+1
次溢出时发生

4.3.2,高级定时器输出指定个数PWM实验原理(掌握)

在这里插入图片描述

4.3.3,高级定时器输出指定个数PWM实验配置步骤(掌握)

在这里插入图片描述

HAL_TIM_PWM_Init()

在这里插入图片描述

HAL_TIM_PWM_MspInit()   //配置NVIC、CLOCK、GPIO等

在这里插入图片描述

HAL_TIM_PWM_ConfigChannel()

在这里插入图片描述

HAL_NVIC_SetPriority()HAL_NVIC_EnableIRQ()

在这里插入图片描述

__HAL_TIM_ENABLE_IT()

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HAL_TIM_PWM_Start()

在这里插入图片描述

TIMx_IRQHandler()等、HAL_TIM_IRQHandler()

在这里插入图片描述

HAL_TIM_PeriodElapsedCallback()

相关HAL库函数介绍
在这里插入图片描述
关键结构体介绍
在这里插入图片描述

4.3.4,编程实战:高级定时器输出指定个数PWM实验(掌握)

通过定时器8通道1实现指定个数PWM输出,用于控制LED1的亮灭
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4.4,高级定时器输出比较模式实验(掌握)

4.4.1,高级定时器输出比较模式实验原理(掌握)

在这里插入图片描述

4.4.2,高级定时器输出比较模式实验配置步骤(掌握)

在这里插入图片描述

HAL_TIM_OC_Init()

在这里插入图片描述

HAL_TIM_OC_MspInit()   //配置NVIC、CLOCK、GPIO等

在这里插入图片描述

HAL_TIM_OC_ConfigChannel()

在这里插入图片描述

__HAL_TIM_ENABLE_OCxPRELOAD()

在这里插入图片描述

HAL_TIM_OC_Start()

在这里插入图片描述

__HAL_TIM_SET_COMPARE()

相关HAL库函数介绍
在这里插入图片描述
关键结构体介绍
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4.4.3,编程实战:高级定时器输出比较模式实验(掌握)

通过定时器8通道1/2/3/4输出相位分别为25%、50%、75%、100%的PWM
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4.5,高级定时器互补输出带死区控制实验(掌握)

4.5.1,互补输出,还带死区控制,什么意思?(了解)

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4.5.2,带死区控制的互补输出应用之H桥(了解)

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4.5.3,捕获/比较通道的输出部分(通道1至3)(熟悉)

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4.5.4,死区时间计算(掌握)

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举个栗子(F1为例):DTG[7:0]=250
250,即二进制:1111 1010,选第四条
DT = (32+26)1655.56 ns=51.55968us

4.5.5,刹车(断路)功能(熟悉)

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发生刹车后,会怎么样?

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4.5.6,高级定时器互补输出带死区控制实验配置步骤(掌握)

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HAL_TIM_PWM_Init()

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HAL_TIM_PWM_MspInit()     //配置NVIC、CLOCK、GPIO等

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HAL_TIM_PWM_ConfigChannel()

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HAL_TIMEx_ConfigBreakDeadTime()

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HAL_TIM_PWM_Start()

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HAL_TIMEx_PWMN_Start()

相关HAL库函数介绍
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关键结构体介绍
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4.5.7,编程实战:高级定时器互补输出带死区控制实验(掌握)

通过定时器1通道1输出频率为1KHz,占空比为70%的PWM,使用PWM模式1
使能互补输出并设置死区时间控制:设置DTG为100(5.56us),进行验证死区时间是否正确
使能刹车功能:刹车输入信号高电平有效,配置输出空闲状态等,最后用示波器验证
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4.6,高级定时器PWM输入模式实验(掌握)

4.6.1,PWM输入模式工作原理(熟悉)

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4.6.2,PWM输入模式时序(熟悉)

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4.6.3,高级定时器PWM输入模式实验配置步骤(掌握)

在这里插入图片描述

HAL_TIM_IC_Init()

在这里插入图片描述

HAL_TIM_IC_MspInit()     //配置NVIC、CLOCK、GPIO等

在这里插入图片描述

HAL_TIM_IC_ConfigChannel()

在这里插入图片描述

HAL_TIM_SlaveConfigSynchro()

在这里插入图片描述

HAL_NVIC_SetPriority()HAL_NVIC_EnableIRQ()

在这里插入图片描述

HAL_TIM_IC_Start_IT()HAL_TIM_IC_Start()

在这里插入图片描述

TIMx_IRQHandler()等、HAL_TIM_IRQHandler()

在这里插入图片描述

HAL_TIM_IC_CaptureCallback()

相关HAL库函数介绍
在这里插入图片描述
关键结构体介绍
在这里插入图片描述

4.6.4,编程实战:高级定时器PWM输入模式实验(掌握)

在这里插入图片描述

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