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。

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