航順芯片HK32F103xC/D/E-Timer的應(yīng)用及注意事項(xiàng)
HK32F103x/C/D/E是航順芯片推出的中大容量的103系列芯片。作為32位MCU常用的外設(shè)Timer是一個(gè)通過(guò)可編程預(yù)分頻器驅(qū)動(dòng)的16位自動(dòng)裝載計(jì)數(shù)器構(gòu)成。它適用于多種場(chǎng)合，包括測(cè)量輸入信號(hào)的脈沖長(zhǎng)度(輸入捕獲)或者產(chǎn)生輸出波形(輸出比較和PWM)。使用定時(shí)器預(yù)分頻器和RCC 時(shí)鐘控制器預(yù)分頻器，脈沖長(zhǎng)度和波形周期可以在幾個(gè)微秒到幾個(gè)毫秒間調(diào)整。每個(gè)定時(shí)器都是完全獨(dú)立的，沒(méi)有互相共享任何資源。Timer主要功能
通用TIMx(TIM2、TIM3、TIM4、TIM5)定時(shí)器功能包括：
1）DAC觸發(fā)功能
2）四路輸入通道都下降沿觸發(fā)，和雙沿觸發(fā)功能
3）16位向上、向下、向上/向下自動(dòng)裝載計(jì)數(shù)器
4）16位可編程(可以實(shí)時(shí)修改)預(yù)分頻器，計(jì)數(shù)器時(shí)鐘頻率的分頻系數(shù)為1～65536之間的任意數(shù)值
5）4個(gè)獨(dú)立通道：輸入捕獲、輸出比較、PWM生成(邊緣或中間對(duì)齊模式)、單脈沖模式輸出
6）使用外部信號(hào)控制定時(shí)器和定時(shí)器互連的同步電路
7）如下事件發(fā)生時(shí)產(chǎn)生中斷/DMA：
─ 計(jì)數(shù)器向上溢出/向下溢出，計(jì)數(shù)器初始化(通過(guò)軟件或者內(nèi)部/外部觸發(fā))
─ 觸發(fā)事件(計(jì)數(shù)器啟動(dòng)、停止、初始化或者由內(nèi)部/外部觸發(fā)計(jì)數(shù))
─ 輸入捕獲
─ 輸出比較
8）支持針對(duì)定位的增量(正交)編碼器和霍爾傳感器電路
9）觸發(fā)輸入作為外部時(shí)鐘或者按周期的電流管理
Timer 輸入捕獲模式功能描述
在輸入捕獲模式下，當(dāng)檢測(cè)到ICx信號(hào)上相應(yīng)的邊沿后，計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值被鎖存到捕獲/比較寄存器(TIMx_CCRx)中。當(dāng)捕獲事件發(fā)生時(shí)，相應(yīng)的CCxIF標(biāo)志(TIMx_SR寄存器)被置’1’，如果使能了中斷或者DMA 操作，則將產(chǎn)生中斷或者DMA 操作。如果捕獲事件發(fā)生時(shí)CCxIF標(biāo)志已經(jīng)為高，那么重復(fù)捕獲標(biāo)志CCxOF(TIMx_SR寄存器)被置’1’。寫(xiě)CCxIF=0可清除CCxIF，或讀取存儲(chǔ)在TIMx_CCRx寄存器中的捕獲數(shù)據(jù)也可清除CCxIF。寫(xiě)CCxOF=0可清除CCxOF。以下例子說(shuō)明如何在TI1輸入的上升沿時(shí)捕獲計(jì)數(shù)器的值到TIMx_CCR1寄存器中，步驟如下：
選擇有效輸入端：TIMx_CCR1 必須連接到TI1 輸入，所以寫(xiě)入TIMx_CCR1寄存器中的CC1S=01，只要CC1S不為’00’，通道被配置為輸入，并且TM1_CCR1寄存器變?yōu)橹蛔x。
根據(jù)輸入信號(hào)的特點(diǎn)，配置輸入濾波器為所需的帶寬(即輸入為TIx 時(shí)，輸入濾波器控制位是TIMx_CCMRx寄存器中的ICxF位)。假設(shè)輸入信號(hào)在最多5個(gè)內(nèi)部時(shí)鐘周期的時(shí)間內(nèi)抖動(dòng)，我們須配置濾波器的帶寬長(zhǎng)于5個(gè)時(shí)鐘周期。因此我們可以(以fDTS頻率)連續(xù)采樣8次，以確認(rèn)在TI1上一次真實(shí)的邊沿變換，即在TIMx_CCMR1寄存器中寫(xiě)入IC1F=0011。
選擇TI1通道的有效轉(zhuǎn)換邊沿，在TIMx_CCER 寄存器中寫(xiě)入CC1P=0(上升沿)。
配置輸入預(yù)分頻器。在本例中，我們希望捕獲發(fā)生在每一個(gè)有效的電平轉(zhuǎn)換時(shí)刻，因此預(yù)分頻器被禁止(寫(xiě)TIMx_CCMR1寄存器的IC1PS=00)。
設(shè)置TIMx_CCER寄存器的CC1E=1，允許捕獲計(jì)數(shù)器的值到捕獲寄存器中。
如果需要，通過(guò)設(shè)置TIMx_DIER寄存器中的CC1IE位允許相關(guān)中斷請(qǐng)求，通過(guò)設(shè)置TIMx_DIER寄存器中的CC1DE位允許DMA請(qǐng)求。當(dāng)發(fā)生一個(gè)輸入捕獲時(shí)：
產(chǎn)生有效的電平轉(zhuǎn)換時(shí)，計(jì)數(shù)器的值被傳送到TIMx_CCR1寄存器。
CC1IF標(biāo)志被設(shè)置(中斷標(biāo)志)。當(dāng)發(fā)生至少2個(gè)連續(xù)的捕獲時(shí)，而CC1IF未曾被清除，CC1OF也被置’1’。
如設(shè)置了CC1IE位，則會(huì)產(chǎn)生一個(gè)中斷。
如設(shè)置了CC1DE位，則還會(huì)產(chǎn)生一個(gè)DMA請(qǐng)求。
為了處理捕獲溢出，建議在讀出捕獲溢出標(biāo)志之前讀取數(shù)據(jù)，這是為了避免丟失在讀出捕獲溢出標(biāo)志之后和讀取數(shù)據(jù)之前可能產(chǎn)生的捕獲溢出信息。
操作Timer輸入捕獲模式上需要注意的地方
用戶在使用HK32F103xC/D/E的Timer輸入捕獲測(cè)量正弦波時(shí)，頻率計(jì)數(shù)不正確。這問(wèn)題由于IO設(shè)計(jì)的問(wèn)題，建議在被測(cè)信號(hào)整形成為方波輸入，這樣能彌補(bǔ)我們IO口設(shè)計(jì)的問(wèn)題；蛘咝酒瑑(nèi)部使能Timer數(shù)字濾波器，也能滿足輸入捕獲測(cè)量正弦波計(jì)數(shù)的問(wèn)題。
以上有關(guān)寄存器的介紹可以參考我們HK的HK32F103xC/D/E的應(yīng)用手冊(cè)。
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在之前的介紹中，我們也為大家介紹了《航順芯片HK32F103xC/D/E的ADC常規(guī)和注入通道同時(shí)觸發(fā)時(shí)的處理機(jī)制》，也是目前我們主推的非常成熟的解決方案！
編輯：zzy 最后修改時(shí)間：2022-05-25
