用STM32内置的高速ADC实现简易示波器
2010-06-22 00:38:32| 分类：STM32 | 标签：|字号大中小订阅
这几周一直在埋头学习STM32，在论坛上学到了不少知识，得到了大家的帮助，这里衷心的向大家表示感谢，尤其是特别要感谢论坛上GRANT_JX大大：）正是有幸得到了他热心相赠的STM32F103VB芯片以及评估版的PCB，我才能够顺利开展我的STM32学习之旅啊。经过一段时间的学习实验终于对STM32有了点初步的了解，有点入门了，呵呵。并汇报下几周来学习STM32的小作品:用STM32内置的1MspsADC进行数据采样，并通过ENC28J60以太网接口发送到PC上波形显示，实现了低频数据采集及简易示波器功能。刚刚初步实验有所收获，高兴啊，呵呵，特地帖上来跟大家分享下：）
做一个数字采样示波器一直是我长久以来的愿望，不过毕竟这个目标难度比较大，涉及的方面实在太多，模拟前端电路、高速ADC、单片机、CPLD/FPGA、通讯、上位机程序、数据处理等等，不是一下子就能成的，慢慢一步步来呗，呵呵，好歹有个目标，一直在学习各方面的知识，也有动力：）由于高速ADC涉及到采样后的数据存储问题，大量的数据涌入使得单片机无法承受，因此通常需要用外部高速RAM加CPLD配合，或者干脆用大容量的FPGA做数据存储处理等，然后通知单片机将数据发送出去。这部分实在是难度比较大，电路非常复杂，自己是有心无力啊，还得慢慢地技术积累。。。
正好ST新推出市场的以CORTEX-M3为核心的STM32，内部集成了2个1Msps 12bit的独立ADC，并且内部高达72MHZ的主频，高达1.25DMIPS/MHZ 的处理速度，高速的DMA传输功能，灵活强大的4个TIMER等等，这些真是非常有吸引力，何不用它来实现一个低频的数字示波器功能呢，我的目标是暂时只要定量定性地分析20KHZ以下的低频信号就行了，目标不高吧，用STM32可以方便地实现，等有了一定经验之后慢慢再用FPGA和高速ADC搞个100Msps 采样的示波器！
说来也真是幸运，得到了GRANT兄相赠的STM32F103VB以及评估版的电路板，这些日子一直在学习STM32，不断地做实验，也算是稍微有点入门了，真是了解越多越喜欢这个芯片，呵呵。
想来这个论坛上对数据采样以及数字示波器感兴趣的朋友很多，下面我简单描述下实现方式，发帖也跟大家分享下我的喜悦：）
1、ADC转换：STM32增强型芯片内置的2个独立ADC，可以有16个通道，并且2个通道可以并行的同步采样，触发方式很灵活，可以通过TIMER以及外部电平等方式触发，并行方式下ADC2自动同步于ADC1；ADC在最高速采样的时候需要1.5+12.5个ADC周期，在14M的ADC时钟下达到1Msps的速度，因为我主频是72M所以4分频后稍微高了点，18MHZ的ADC时钟，采样速度应该高于1M了。ADC 采样2路同时采样方式，用TIM2 CC2来生成时钟信号触发ADC来实现指定频率的采样。ADC1/ADC2采样的结果是一个word
2、采样频率控制：由于STM32内部的4个TIMER非常强大，每个TIMER又有4个通道，再加上独立的预分配器，实际上可以实现任意分频，因此用TIM2 CC2来产生指定频率的时钟，用来触发ADC1连续采样。
3、采样数据传输及每次采样深度控制：ADC产生的转换数据通过高速DMA 通道1来传输置指定的内部RAM中，并且将DMA通道一设置成最高优先级，以保证数据准确，并且用DMA每次传输的个数来控制采样的深度，例如我要采集100个点那么就设置DMA传输100个次，每次从32位ADC转换寄存器传输一个word到RAM中，等完成了100次传输后，DMA通道自动停止（实际上ADC是一直按照要求的采样频率连续在后台采样，只是我去取数据而已），下次采集的时候我只要再设置下采样的个数使能DMA CHANNEL1就行了。
4、与上位机通讯：通讯也是个难题，要达到快速地将大量数据发给上位机的目的，传输的速率肯定低不了，开始我想先用串口，不过很快就放弃了，一则即使我用外部USB转串口的芯片最高也只能达到1M的速度，并且数据会丢失；后来还是采用了网络传输的方式，用SPI 接口的ENC28J60芯片，这个芯片我在MEGA32和AT91SAM7S64上都用过，接口简单挺方便的，速度还可以，在SAM7S64上DMA凡是用UDP协议单向发送的速度可以达到400KB/S以上，这次用了STM32发现速度大增，经过我用STM32的DMA传输后，同样UDP协议单向发速度竟然达到了500KB/S以上，甚至最高可以达到600KB/S，这个真是意外的收获。
5、上位机程序：还是用VS2005，我还是喜欢用C#，主要是微软的C#做得是在太舒服了，编辑器智能化程度真高，我只要刚刚输个开头的字母，马上就感知出来一堆让你选择，连挨个敲字符的功夫都省了，还不用担心拼写出错到时候找原因的麻烦，呵呵，缺点就是程序执行时候CPU利用率要高点，什么时候它的C++ 编辑器也到这个程度我就换回C++，哈哈。波形显示还是用NI的measurementStudio8来实现，一个是漂亮方便，另外最要紧的就是MeasurementStudio8里面有一大堆数据处理的库，从简单的波形有效值计算，频率计算，到各种各样的函数滤波器功能，还有FFT频域分析，时域分析等等，但凡要用到的仪器相
关处理里面都有，另外本来我打算要在模拟前端里面加一个相位锁定的电路，以固定显示的波形起点，后来发现MeasurementStudio8里面有个PeakDetector 的类，用这个来实现波形的锁定连这个电路都可以省了。用MeasurementStudio8来实现实在是非常方便，并且准确。只是我没啥资料，还在探索当中
显示的界面及部分照片：
数据采样后输出到PC上显示的图形很精确，包括MAX038产生的正弦波上部的小尖峰也很清楚，STM32的ADC精度很稳定性相当好，对于音频范围的低频信号来说，1Msps的采样也基本够用了。只要采集足够的点送给measurementsudio提供的函数来分析，可以达到非常精确的程度，12BIT 的分辨率相当于数字表的3位半的效果，用来测试信号的频率、真有效值、峰值、峰峰值等等非常方便和精确，和我用硬件实现的频率计和真有效值的读数相同（这也说明了我做的信号发生器的硬件是准确的，哈哈，之前跟数字表总对不上，看来是数字表准确度差），实现完全可以当作低频示波器来用，再加上个模拟前端电路，完全可以实用化了
正弦波：
点击查看图片
上位机的程序：
上位机的程序还处在对于measuremenStudio的摸索当中，只是初步了解到了几个函数，用它来实现数据处理实在是方便，look public void DataReceived_Proc() //UDP数据接收、数据处理、数据显示函数
{
try
{
while (bStates)
{
myudpcomm.Receive(ref CommReceiveBuffer);
Received_Command = Bytes2Struct(ref CommReceiveBuffer);
//textBox3.Text = Received_Command.SampleRate.ToString() + (acEstimate++).ToString();
dADC1_Result = new double[Received_Command.SampleDepth];
dADC2_Result = new double[Received_Command.SampleDepth];
//数据处理，将通讯接收区中的ADC数据传入绘图用数组中
for (int i = 0; i < (int)(Received_Command.SampleDepth); i++)
{
dADC1_Result = (BitConverter.ToUInt16(CommReceiveBuffer, 40 + 4 * (i + 0))) * (3.3 / 4096.0);
dADC2_Result = (BitConverter.ToUInt16(CommReceiveBuffer, 40 + 4 * (i + 0) + 2)) * (3.3 / 4096.0);
}
str = "通道A(绿色)\r\n";
//测试真有效值
Measurements.ACDCEstimator(dADC1_Result, out acEstimate, out dcEstimate);//交流(AC方式相当于信号通过一个电容隔直后进行测量)和直流(DC直通方式进行测量)真有效值测量
str += "AC方式有效值：" + ((int)(acEstimate * 1000)).ToString() + "mV" + "DC方式有效值" + ((int)(dcEstimate * 1000)).ToString() + "mV\r\n";
//测试信号频率、振幅Vp
mySingleToneInformationADC1 = new SingleToneInformation(dADC1_Result, Received_Command.SampleRate);
str += "频率：" + ((int)(acEstimate * 1000)==0 ? 0int )mySingleToneInformationADC1.Frequency).ToString() + "Hz" + "振幅Vp：" + ((int )mySingleToneInformationADC1.Amplitude*1000).ToString() + "mV\r\n";
str += "\r\n通道B(红色)\r\n";
//测试真有效值
Measurements.ACDCEstimator(dADC2_Result, out acEstimate, out dcEstimate);//交流(AC方式相当于信号通过一个电容隔直后进行测量)和直流(DC直通方式进行测量)真有效值测量
str += "AC方式有效值：" + ((int)(acEstimate * 1000)).ToString() + "mV" + "DC方式有效值" + ((int)(dcEstimate * 1000)).ToString() + "mV\r\n";
//测试信号频率、振幅Vp
mySingleToneInformationADC2 = new SingleToneInformation(dADC2_Result, Received_Command.SampleRate);
str += "频率：" + ((int)(acEstimate * 1000) == 0 ? 0 : (int)mySingleToneInformationADC1.Frequency).ToString() + "Hz" + "振幅Vp：" + ((int)mySingleToneInformationADC1.Amplitude * 1000).ToString() + "mV\r\n";
textBox3.Text = str;
//ThresholdPeakDetector.Analyze用来找出从波谷到波峰上升沿顶点的数组序号
//可以用于固定显示波形从上升沿的某固定点开始，相当与硬件的同步触发电路功能
//b = ThresholdPeakDetector.Analyze(dADC2_Result, 2, 10);
//foreach (int k in b)
//{
//textBox3.Text += k.ToString() + " ";
//}
//for (int i = 0; i < Received_Command.SampleDepth - b[1]; i++)
{
//dADC1_Result = dADC2_Result[i + b[1]];
}
//textBox3.Text += b[b.Length - 1].ToString();
//bIsUdpDataReceived = true;//表示接收到了UDP数据，允许进行再次发送
bIsDataReadyForPlot = true;
myGraphPlotProc();//绘图输出*/
//myD1 = new myMethodDelegate(h);
//myD1(1);
}
}
catch (Exception e1)
{
timer1.Enabled = false;
MessageBox.Show(e1.ToString());
}
finally
{
timer1.Enabled = false;
}
}
/************************************************************************************
* 绘图输出过程函数供，mygGraphPlotThread进程调用
* 始终循环检测bIsDataReadyForPlot,一旦为真则进行绘图，绘图完成后置标志为false
* **********************************************************************************/
public void myGraphPlotProc()//绘图输出函数
{
//while (true )
{
if(bIsDataReadyForPlot)
{
waveformPlot1.PlotY(dADC1_Result);
waveformPlot2.PlotY(dADC2_Result);
bIsDataReadyForPlot = false;
}
}
}
下位机的程序：
下位机的程序，也还在完善，现在只做到了基本的功能，还不稳定，主要问题还是在传输上的，这次为了一次传输比较多的数据，要将UDP数据包分解，分成多个小于1518字节的帧发送，因此发现当数据发送快的时候很容易导致数据停止发送，以前用MEGA32和SAM7的时候没注意过，当时的处理速度也慢，没暴露出来，想来想去可能是由于连续发送的时候速度太快导致的冲突，ENC28J60出错挂起了，还是ENC28J60没有吃透，对于里面的流控、以太网冲突检测这些还需要进一步研究。
/******************** (C) COPYRIGHT 2007 STMicroelectronics ********************
*STM32F10*** 双通道ADC数据采集并通过ENC28J60实现UDP通讯传输
*作者:alien2006
*环境:keil for arm mdk 3.15b
*版本:V0.2
*时间:20071202
*说明:V0.2
*一、网络通讯部分
*1、先采用STM32 SPI轮询方式进行传输试验，ping 192.168.1.100 -l 1400 -n 10
*在轮询方式下未改进SPI1_SendByte()函数(内部直接用ST提供的函数语句)需avg=9ms时间
*轮询方式下将SPI1_SendByte()函数中的4条语句修改为直接寄存器存取后avg提高到7ms
*轮询方式下取消SPI1_SendByte()直接代之以函数中四语句avg提高到6ms
*经过上述的逐步修改，传输UDP1400个字符时双向传输(接收1400个字节再发送这1400个字节)间隔4MS可达210KB/S
*2、enc28j60.c修改增加STM32 SPI传输DMA和非DMA编译选项，DMA方式下网络最大传输速度测试达到350KB/S
*3、改进了ZYP_UDP.C实现了当要发送的UDP数据长度超过单帧所能容纳时，将UDP数据
*自动进行分组，并可在编译时自定义每个分组长度;
*改进了ENC28J60.C加入了ENC28J60DMA空闲和网络发送完毕的判断，解决了当发送速度过快时导
*致传输出错问题。测试单向发送速度超过500KB/S;
*二、STM32数据采集部分
*1、ADC1/ADC2实现并行同时数据采集，12BIT最高可达1MSPS采样速度并通过STM32的DMA传输放入内存中
*2、TIM2 CC2实现对ADC采样的触发，ADC_Sample_Frequency_Set函数实现自定义TIM2 OC2频率输出，
*3、采样的频率和采样个数通过接收到的UDP控制命令来指定
*采样的频率为20HZ~1MHZ;
*采样深度为1~4000个数据(受限于STM32内存20KB容量,一个数据为2个12bitADC通道读数,需一个word)
*4、定义了简单的UDP控制命令结构，用于实现与PC通讯和控制采样频率和采样深度
*三、其他
*1、程序待解决问题：UDP分组发送出错问题未完全解决，有待进一步解决
*2、期待增加模拟前端电路，并实现放大倍数程控，通过上位机程序可以设置
*
* V0.1：最初程序，实现简单固定频率和深度的并行ADC采样和UDP通讯，并编制了简单的上位机程序，
*可以进行采样波形的显示
*******************************************************************************/
贴下ADC和时钟部分的程序，这里都是高手，大家不要笑我啊，呵呵
/*******************************************************************************
* Function Name: DMA_ADC_Transfer_Reset
* Description: ADC1/ADC2 DMA传输通道复位，准备下一次DMA传输
* Input: None
* Output: None
* Return: None
*******************************************************************************/
void DMA_ADC_Transfer_Reset(void)
{
//开始DMA传输
//以下5句是采用函数方式共耗时多达百多个周期
//DMA_Cmd(DMA_Channel1, DISABLE);//先要禁止DMA_ChannelX,才能修改DMA通道X传输数量寄存器DMA_CNDTRx
//DMA_ClearFlag(DMA_FLAG_GL1|DMA_FLAG_TC1|DMA_FLAG_HT1|DMA_FLAG_TE1);
//DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = Transfer_ReceiveData_Buffer.InWord.SampleDepth;//重新设置要通过DMA传输数据量//DMA_Init(DMA_Channel1, &DMA_InitStructure);
//DMA_Cmd(DMA_Channel1, ENABLE);// Enable DMA channel1
//以下4句是采用直接写寄存器方式一共耗时24个周期
DMA_Channel1->CCR &= ~(1<<0); //禁用DMA_Channel,EN是CCR1寄存器的0位
DMA->IFCR |= 0x0000000F;//清除CHANNEL1的4个标志
DMA_Channel1->CNDTR = (u16)Transfer_ReceiveData_Buffer.InWord.SampleDepth;//重新设置要设置的DMA传输数据量DMA_Channel1->CCR |= (1<<0);//重新使能DMA_channel1
while(!(DMA->ISR & DMA_FLAG_TC1));
DMA_Channel1->CCR &= ~(1<<0); //禁用DMA_Channel,EN是CCR1寄存器的0位
}
/*******************************************************************************
* Function Name: DMA_ADC_Transfer_Init
* Description: ADC1/ADC2 DMA传输通道初始化
* Input: None
* Output: None
* Return: None
*******************************************************************************/
void DMA_ADC_Transfer_Init(void)
{
/* DMA channel1 configuration ----------------------------------------------*/
DMA_DeInit(DMA_Channel1);
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = ADC_DR_Address;//ADC数据寄存器地址
DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)&Transfer_SendData_Buffer.InWord.data[0];//目标缓冲区地址
DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;//外设是源
DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 0;//设置DMA读取长度为
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;//外设地址不递增
DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;//目标缓冲区地址递增
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Word;//外设数据宽度
DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Word;//目标缓冲区数据宽度DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;//DMA模式：Circular循环模式/Normal普通模式DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_VeryHigh;//优先级
DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;//内存到内存模式不使能
DMA_Init(DMA_Channel1, &DMA_InitStructure);
/* Enable DMA channel1 */
//DMA_Cmd(DMA_Channel1, ENABLE);
}
/*******************************************************************************
* Function Name: ADC_Initial
* Description: ADC1/ADC2初始化
* Input: None
* Output: None
* Return: None
*******************************************************************************/
void ADC_Initial(void)
{
/* ADC1 configuration ------------------------------------------------------*/
ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_RegSimult;//ADC1/ADC2同时并行采样模式
ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;//多通道扫描模式
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;//单次转换模式(转换后即停止)
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_T2_CC2;//触发模式
ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;//数据右对齐
ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1;
ADC_Init(ADC1 , &ADC_InitStructure);
/* ADC1 regular channel14 configuration */
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_14, 1, ADC_SampleTime_1Cycles5);
/* Enable ADC1 DMA */
ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);
/* ADC2 configuration ---配置同ADC1--------------------------------------------*/
ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_RegSimult;
ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_T2_CC2;
ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;
ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1;
ADC_Init(ADC2, &ADC_InitStructure);
/* ADC2 regular channels configuration */
ADC_RegularChannelConfig(ADC2, ADC_Channel_11, 1, ADC_SampleTime_1Cycles5);
/* Enable ADC2 external trigger conversion */
ADC_ExternalTrigConvCmd(ADC2, ENABLE);
/* Enable ADC1 */
ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);
/* Enable ADC1 reset calibaration register 校准ADC1*/
ADC_ResetCalibration(ADC1);
/* Check the end of ADC1 reset calibration register */
while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));
/* Start ADC1 calibaration */
ADC_StartCalibration(ADC1);
/* Check the end of ADC1 calibration */
while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));
/* Enable ADC2 */
ADC_Cmd(ADC2, ENABLE);
/* Enable ADC2 reset calibaration register 校准ADC2*/
ADC_ResetCalibration(ADC2);
/* Check the end of ADC2 reset calibration register */
while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC2));
/* Start ADC2 calibaration */
ADC_StartCalibration(ADC2);
/* Check the end of ADC2 calibration */
while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC2));
/* Test on channel1 transfer complete flag */
//while(!DMA_GetFlagStatus(DMA_FLAG_TC1));
/* Clear channel1 transfer complete flag */
//DMA_ClearFlag(DMA_FLAG_TC1);
ADC_ExternalTrigConvCmd( ADC1, ENABLE);
}
/*******************************************************************************
* Function Name: ADC_Sample_Frequency_Set
* Description: 根据输入的频率设置，TIM2_CC2产生相应的频率
*用来控制ADC的采样，Frequency=1000000/(Prescaler+1)来产生
*因此有些频率计算不准确，一般频率为2或5的倍数才准确
*频率范围为16Hz~1000,000Hz
* Input: u16 Frequency:输入所需要的采样频率
*
* Output: None
* Return: None
*******************************************************************************/
void ADC_Sample_Frequency_Set(u32 Frequency)
{
TIM_Cmd(TIM2, DISABLE);//先停止TIM2时钟，以准备下面的设置
/* -----------------------------------------------------------------------
TIM2 配置: 产生TIM2_CC2时钟控制信号用于控制ADC采样
TIM2CLK = 72 MHz
TIM2 ARR Register = 35 => TIM3 Frequency = (TIM3 counter clock/(ARR + 1))/2 TIM2 Frequency = 1000 KHz.
----------------------------------------------------------------------- */
/* Time base configuration */
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 35; //APR寄存器
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 1000000/Frequency-1; //预分频值，用来调整频率，分频系数=1000khz/(prescaler+1) TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);
/* TIM_OCMode_Toggle Mode configuration: Channel2 */
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_Toggle;
TIM_OCInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_2;
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 35;
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_Low;
TIM_OCInit(TIM2, &TIM_OCInitStructure);
//TIM_OC1PreloadConfig(TIM2, TIM_OCPreload_Enable);
/*---------------------------------------*/
//TIM_ARRPreloadConfig(TIM2, ENABLE);
/* TIM2 enable counter */
TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
}
出处：alien2006
STM32F4系列共有14个定时器，功能很强大。14个定时器分别为： 2个高级定时器：Timer1和Timer8 10个通用定时器：Timer2~timer5 和 timer9~timer14 2个基本定时器： timer6和timer7 本篇欲以通用定时器timer3为例，详细介绍定时器的各个方面，并对其PWM 功能做彻底的探讨。 Timer3是一个16位的定时器，有四个独立通道，分别对应着PA6 PA7 PB0 PB1 主要功能是：1输入捕获——测量脉冲长度。 2 输出波形——PWM 输出和单脉冲输出。 Timer3有4个时钟源： 1：内部时钟（CK_INT ），来自RCC 的TIMxCLK 2：外部时钟模式1：外部输入TI1FP1与TI2FP2 3：外部时钟模式2：外部触发输入TIMx_ETR ，仅适用于TIM2、TIM3、TIM4，TIM3，对应 着PD2引脚 4：内部触发输入：一个定时器触发另一个定时器。 时钟源可以通过TIMx_SMCR 相关位进行设置。这里我们使用内部时钟。 定时器挂在高速外设时钟APB1或低速外设时钟APB2上，时钟不超过内部高速时钟HCLK ，故当APBx_Prescaler 不为1时，定时器时钟为其2倍，当为1时，为了不超过HCLK ，定时器时钟等于HCLK 。 例如：我们一般配置系统时钟SYSCLK 为168MHz ，内部高速时钟 AHB=168Mhz ，APB1欲分频为4，（因为APB1最高时钟为42Mhz ），那么挂在APB1总线上的timer3时钟为84Mhz 。 《STM32F4xx 中文参考手册》的424~443页列出与通用定时器相关的寄存器一共20个， 以下列出与Timer3相关的寄存器及重要寄存器的简单介绍。 1 TIM3 控制寄存器 1 (TIM3_CR1) SYSCLK(最高 AHB_Prescaler APBx_Prescaler
通用定时器的相关配置 1、预装入（Preload） 预装入实际上是设置TIMx_ARR寄存器有没有缓冲，根据“The auto-reload register is preloaded。Writing to or reading from the auto-reload register accesses the preload register。”可知： 1）如果预装入允许，则对自动重装寄存器的读写是对预装入寄存器的存取，自动重装寄存器的值在更新事件后更新； 2）如果预装入不允许，则对自动重装寄存器的读写是直接修改其本身，自动重装寄存器的值立刻更新； 3）设置方式：TIMx_CR1 →ARPE（1） 2、更新事件（UEV） 1)产生条件：①定时器溢出 ②TIMx_CR1→ UDIS = 0 ③或者：软件产生，TIMx_EGR→ UG = 1 2)更新事件产生后，所有寄存器都被“清零”，注意预分频器计数 器也被清零(但是预分频系数不变)。若在中心对称模式下或DIR=0(向上计数)则计数器被清零；若DIR=1(向下计数)则计数器取TIMx_ARR的值。 3)注意URS（复位为0）位的选择，如下：
如果是软件产生更新，则URS→1，这样就不会产生更新请求 和DMA请求。 4)更新标志位（UIF）根据URS的选择置位。 5)可以通过软件来失能更新事件： 3、计数器（Counter） 计数器由预分频器的输出时钟（CK_CNT）驱动，TIMx_CR1→CEN = 1 使能，注意：真正的计数使能信号（CNT_EN）在 CEN 置位后一个周期开始有效。 4、预分频器（Prescaler） 预分频器用来对时钟进行分频，分频值由TIMx_PSC决定，计数器的时钟频率CK_CNT= fCK_PSC / (PSC[15:0] + 1)。 根据“It can be changed on the fly as this control register
STM32高级定时器、通用定时器(TIMx) 、基本定时器(TIM6和TIM7) 区别？ 高级定时器TIM1和TIM8、通用定时器(TIM2，TIM3,TIM4,TIM5) 、基本定时器(TIM6和TIM7) 区别？ TIM1和TIM8主要特性TIM1和TIM8定时器的功能包括： ● 16位向上、向下、向上/下自动装载计数器 ● 16位可编程(可以实时修改)预分频器，计数器时钟频率的分频系数为1～65535之间的任意数值 ● 多达4个独立通道：─ 输入捕获─ 输出比较─ PWM生成(边缘或中间对齐模式) ─ 单脉冲模式输出 ● 死区时间可编程的互补输出 ● 使用外部信号控制定时器和定时器互联的同步电路 ● 允许在指定数目的计数器周期之后更新定时器寄存器的重复计数器 ● 刹车输入信号可以将定时器输出信号置于复位状态或者一个已知状态 ● 如下事件发生时产生中断/DMA：─ 更新：计数器向上溢出/向下溢出，计数器初始化(通过软件或者内部/外部触发) ─ 触发事件(计数器启动、停止、初始化或者由内部/外部触发计数) ─ 输入捕获─ 输出比较─ 刹车信号输入 ● 支持针对定位的增量(正交)编码器和霍尔传感器电路 ● 触发输入作为外部时钟或者按周期的电流管理 TIMx主要功能通用TIMx (TIM2、TIM3、TIM4和TIM5)定时器功能包括： ● 16位向上、向下、向上/向下自动装载计数器 ● 16位可编程(可以实时修改)预分频器，计数器时钟频率的分频系数为1～65536之间的任意数值 ● 4个独立通道：─ 输入捕获─ 输出比较─ PWM生成(边缘或中间对齐模式) ─ 单脉冲模式输出 ● 使用外部信号控制定时器和定时器互连的同步电路 ● 如下事件发生时产生中断/DMA：─ 更新：计数器向上溢出/向下溢出，计数器初始化(通过软件或者内部/外部触发) ─ 触发事件(计数器启动、停止、初始化或者由内部/外部触发计数) ─ 输入捕获─ 输出比较 ● 支持针对定位的增量(正交)编码器和霍尔传感器电路 ● 触发输入作为外部时钟或者按周期的电流管理 TIM6和TIM7的主要特性TIM6和TIM7定时器的主要功能包括： ● 16位自动重装载累加计数器 ● 16位可编程(可实时修改)预分频器，用于对输入的时钟按系数为1～65536之间的任意数值分频 ● 触发DAC的同步电路注:此项是TIM6/7独有功能. ● 在更新事件(计数器溢出)时产生中断/DMA请求 强大，高级定时器应该是用于电机控制方面的吧
STM32学习笔记（5）：通用定时器PWM输出 2011年3月30日TIMER输出PWM 1.TIMER输出PWM基本概念 脉冲宽度调制(PWM)，是英文“Pulse Width Modulation”的缩写，简称脉宽调制，是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。简单一点，就是对脉冲宽度的控制。一般用来控制步进电机的速度等等。 STM32的定时器除了TIM6和TIM7之外，其他的定时器都可以用来产生PWM输出，其中高级定时器TIM1和TIM8可以同时产生7路的PWM输出，而通用定时器也能同时产生4路的PWM输出。 1.1PWM输出模式 STM32的PWM输出有两种模式，模式1和模式2，由TIMx_CCMRx寄存器中的OCxM位确定的（“110”为模式1，“111”为模式2）。模式1和模式2的区别如下： 110：PWM模式1－在向上计数时，一旦TIMx_CNT
STM32入门篇之通用定时器彻底研究 STM32的定时器功能很强大，学习起来也很费劲儿，本人在这卡了5天才算看明白。写下下面的文字送给后来者，希望能带给你点启发。在此声明，本人也是刚入门，接触STM32不足10天，所以有失误的地方请以手册为准，欢迎大家拍砖。 其实手册讲的还是挺全面的，只是无奈TIMER的功能太复杂，所以显得手册很难懂，我就是通过这样看手册：while(!SUCCESS){看手册…}才搞明白的!所以接下来我以手册的顺序为主线，增加一些自己的理解，并通过11个例程对TIMER 做个剖析。实验环境是STM103V100的实验板，MDK3.2 +Library2.东西都不怎么新，凑合用…… TIMER主要是由三部分组成： 1、时基单元。 2、输入捕获。 3、输出比较。 还有两种模式控制功能：从模式控制和主模式控制。 一、框图 让我们看下手册，一开始是定时器的框图，这里面几乎包含了所有定时器的信息，您要是能看明白，那么接下来就不用再看别的了… 为了方便的看图，我对里面出现的名词和符号做个注解： TIMx_ETR:TIMER外部触发引脚ETR:外部触发输入 ETRP:分频后的外部触发输入ETRF:滤波后的外部触发输入 ITRx:内部触发x(由另外的定时器触发) TI1F_ED:TI1的边沿检测器。 TI1FP1/2:滤波后定时器1/2的输入 TRGI:触发输入TRGO:触发输出 CK_PSC:应该叫分频器时钟输入 CK_CNT:定时器时钟。（定时周期的计算就靠它） TIMx_CHx:TIMER的输入脚TIx:应该叫做定时器输入信号x
ICx:输入比较x ICxPS:分频后的ICx OCx:输出捕获x OCxREF:输出参考信号 关于框图还有以下几点要注意： 1、影子寄存器。 有阴影的寄存器，表示在物理上这个寄存器对应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)；（详细请参考版主博客 https://www.doczj.com/doc/7218562844.html,/STM32/401461/message.aspx） 2、输入滤波机制 在ETR何TIx输入端有个输入滤波器，它的作用是以采样频率 Fdts来采样N次进行滤波的。（具体也请参考版主博客 https://www.doczj.com/doc/7218562844.html,/STM32/263170/message.aspx ） 3、输入引脚和输出引脚是相同的。 二、时基单元 时基单元有三个部分：CNT、PSC、ARR。CNT的计数方式分三种：向上、向下、中央对齐。通俗的说就是0—ARR、ARR—0、0—(ARR-1)—ARR—1. 三、时钟源的选择 这个是难点之一。从手册上我们看到共有三种时钟源： 1、内部时钟。 也就是选择CK_INT做时钟，这个简单，但是有一点要注意，定 时器的时钟不是直接来自APB1或APB2，而是来自于输入为
STM32通用定时器 一、定时器的基础知识 三种STM32定时器区别 通用定时器功能特点描述： STM3 的通用 TIMx (TIM2、TIM3、TIM4 和 TIM5)定时器功能特点包括： 位于低速的APB1总线上(APB1) 16 位向上、向下、向上/向下(中心对齐)计数模式，自动装载计数器（TIMx_CNT）。 16 位可编程(可以实时修改)预分频器(TIMx_PSC)，计数器时钟频率的分频系数 为 1～65535 之间的任意数值。 4 个独立通道（TIMx_CH1~4），这些通道可以用来作为： ①输入捕获 ②输出比较 ③ PWM 生成(边缘或中间对齐模式) ④单脉冲模式输出 可使用外部信号（TIMx_ETR）控制定时器和定时器互连（可以用 1 个定时器控制另外一个定时器）的同步电路。 如下事件发生时产生中断/DMA（6个独立的IRQ/DMA请求生成器）： ①更新：计数器向上溢出/向下溢出，计数器初始化(通过软件或者内部/外部触发) ②触发事件(计数器启动、停止、初始化或者由内部/外部触发计数) ③输入捕获 ④输出比较 ⑤支持针对定位的增量(正交)编码器和霍尔传感器电路 ⑥触发输入作为外部时钟或者按周期的电流管理 STM32 的通用定时器可以被用于：测量输入信号的脉冲长度(输入捕获)或者产生输出波形(输出比较和 PWM)等。 使用定时器预分频器和 RCC 时钟控制器预分频器，脉冲长度和波形周期可以在几个微秒到几个毫秒间调整。 STM32 的每个通用定时器都是完全独立的，没有互相共享的任何资源。 定时器框图：
倍频得到），外部时钟引脚，可以通过查看数据手册。也可以是TIMx_CHn，此时主要是实现捕获功能； 框图中间的时基单元 框图下面左右两部分分别是捕获输入模式和比较输出模式的框图，两者用的是同一引脚，不能同时使用。
STM32通用定时器 STM32的定时器功能很强大，学习起来也很费劲儿. 其实手册讲的还是挺全面的，只是无奈TIMER的功能太复杂，所以显得手册很难懂，我就是通过这样看手册：while(!SUCCESS){看手册…}才搞明白的!所以接下来我以手册的顺序为主线，增加一些自己的理解，并通过11个例程对TIMER做个剖析。实验环境是STM103V100的实验板，MDK3.2 +Library2.东西都不怎么新，凑合用…… TIMER主要是由三部分组成： 1、时基单元。 2、输入捕获。 3、输出比较。 还有两种模式控制功能：从模式控制和主模式控制。 一、框图 让我们看下手册，一开始是定时器的框图，这里面几乎包含了所有定时器的信息，您要是能看明白，那么接下来就不用再看别的了… 为了方便的看图，我对里面出现的名词和符号做个注解： TIMx_ETR:TIMER外部触发引脚 ETR:外部触发输入 ETRP:分频后的外部触发输入 ETRF:滤波后的外部触发输入 ITRx:内部触发x(由另外的定时器触发) TI1F_ED:TI1的边沿检测器。 TI1FP1/2:滤波后定时器1/2的输入 TRGI:触发输入 TRGO:触发输出 CK_PSC:应该叫分频器时钟输入 CK_CNT:定时器时钟。（定时周期的计算就靠它） TIMx_CHx:TIMER的输入脚 TIx:应该叫做定时器输入信号x ICx:输入比较x ICxPS:分频后的ICx OCx:输出捕获x OCxREF:输出参考信号 关于框图还有以下几点要注意： 1、影子寄存器。 有阴影的寄存器，表示在物理上这个寄存器对应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)；（详细请参考版主博客 https://www.doczj.com/doc/7218562844.html,/STM32/401461/message.aspx） 2、输入滤波机制 在ETR何TIx输入端有个输入滤波器，它的作用是以采样频率 Fdts来采样N次进行滤波的。（具体也请参考版主博客 https://www.doczj.com/doc/7218562844.html,/STM32/263170/message.aspx） 3、输入引脚和输出引脚是相同的。 二、时基单元 时基单元有三个部分：CNT、PSC、ARR。CNT的计数方式分三种：向上、
STM32F103通用定时器PWM应用例程：蜂鸣器演奏乐曲 一．说明：本例程是将流明LM3SLib_Timer.pdf文档中的例程9及例程10（PWM应用：蜂鸣器演奏乐曲），移植到STM32F103上。 二．流明LM3SLib_Timer.pdf例程9及例程10的拷贝： 例程9．Timer PWM应用：蜂鸣器发声 如图1.1所示，为EasyARM1138开发板上的蜂鸣器驱动电路。蜂鸣器类型是交流蜂鸣器，也称无源蜂鸣器，需要输入一列方波才能鸣响，发声频率等于驱动方波的频率。 图1.1 蜂鸣器驱动电路 程序清单1.9是Timer模块16位PWM模式的一个应用，可以驱动交流蜂鸣器发声，运行后蜂鸣器以不同的频率叫两声。其中"buzzer.h"和"buzzer.c"是蜂鸣器的驱动程序，仅有3个驱动函数，用起来很简捷。 程序清单1.9 Timer PWM应用：蜂鸣器发声 文件：main.c #include "systemInit.h" #include "buzzer.h" // 主函数（程序入口） int main(void) { jtagWait(); // 防止JTAG失效，重要！ clockInit(); // 时钟初始化：晶振，6MHz buzzerInit(); // 蜂鸣器初始化 buzzerSound(1500); // 蜂鸣器发出1500Hz声音 SysCtlDelay(400* (TheSysClock / 3000)); // 延时约400ms buzzerSound(2000); // 蜂鸣器发出2000Hz声音 SysCtlDelay(800* (TheSysClock / 3000)); // 延时约800ms buzzerQuiet( ); // 蜂鸣器静音 for (;;) { } } 文件：buzzer.h #ifndef __BUZZER_H__ #define __BUZZER_H__ // 蜂鸣器初始化 extern void buzzerInit(void); // 蜂鸣器发出指定频率的声音 extern void buzzerSound(unsigned short usFreq); // 蜂鸣器停止发声 extern void buzzerQuiet(void);
STM32通用定时器（TIM2-5）基本用法 (2011-08-18 21:13:42) STM32的定时器是个强大的模块，定时器使用的频率也是很高的，定时器可以做一些基本的定时，还可以做PWM 输出或者输入捕获功能。从系统框架图下看，名为TIMx的有八个，其中TIM1和TIM8挂在APB2总线上，而TIM2-TIM7则挂在APB1总线上。其中TIM1&TIM8称为高级控制定时器（advanced control timer).他们所在的APB2总线也比APB1总线要好。APB2可以工作在72MHz下，而APB1最大是36MHz。 由上图可知，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。也就是，当APB1不分频，TIM3的时钟速度为36MHz，当2分频是，APB1变成18MHz，但是TIM 又会倍频，即TIM时钟等于18*2=36MHz。这里我们用向上计数的方式，即TIMx_CNT中的计数值达到TIMx_ARR 中的值时，产生中断，TIMx_CNT又从0开始计。 按以下步骤编程： 1.系统初始化，主要初始化时钟等。 2.GPIO初始化，用于LED，有了灯就便于观察了。 3.TIM3的配置。 4.NVIC的配置。 5.编写中断服务函数。 void GPIO_PA_Init() {//PA8管脚配置 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; GPIO_DeInit(GPIOA); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_8; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_10MHz;
stm32通用定时器 STM32 的定时器功能十分强大，有TIME1 和TIME8 等高级定时器，也有TIME2~TIME5 等通用定时器，还有TIME6 和TIME7 等基本定时器和看门狗定时器以及系统时基定时器。 基本定时器（TIM6，TIM7）的主要功能：只有最基本的定时功能，基本定时器TIM6和TIM7各包含一个16位自动装载计数器，由各自的可编程预分频器驱动。 通用定时器（TIM2~TIM5）的主要功能：除了基本的定时器的功能外，还具有测量输入信号的脉冲长度（输入捕获）或者产生输出波形（输出比较和PWM）。 高级定时器（TIM1，TIM8）的主要功能：高级定时器不但具有基本，通用定时器的所有的功能，还具有控制交直流电动机所有的功能，你比如它可以输出6路互补带死区的信号，刹车功能等等。 两个看门狗定时器：独立看门狗、窗口看门狗。 系统时基定时器：SysTick，24位递减计数器，自动重加载，常用于产生延时ms级、us 级。 1、STM32 通用定时器简介STM32 的通用定时器是一个通过可编程预分频器（PSC）驱动的16 位自动装载计数器（CNT）构成。STM32 的通用定时器可以被用于：测量输入信号的脉冲长度（输入捕获）或者产生输出波形（输出比较和PWM）等。STM32 的每个通用定时器都是完全独立的，没有互相共享的任何资源。 STM32 的通用定时器TIMx （TIM2、TIM3、TIM4 和TIM5）功能包括： 1）16 位向上、向下、向上/向下自动装载计数器（TIMx_CNT）。 2）16 位可编程（可以实时修改）预分频器（TIMx_PSC），计数器时钟频率的分频系数为1～65535 之间的任意数值。 3）4 个独立通道（TIMx_CH1~4），这些通道可以用来作为： A．输入捕获
一、通用定时器原理 STM32系列的CPU，有多达8个定时器，其中TIM1和TIM8是能够产生三对PWM 互补输出的高级定时器，常用于三相电机的驱动，它们的时钟由APB2的输出产生。其它6个为普通定时器，时钟由APB1的输出产生。 下图是STM32参考手册上时钟分配图中，有关定时器时钟部分的截图： 实际上STM32的CPU文档给出的图与这个图略有区别。但是我们还是想研究这个图。原因是这个图对我们思路的理解比较有帮助。从图中可以看出，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，图中的蓝色部分。 下面以通用定时器2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。 可能有同学还是有点不理解，OK，我们举一个例子说明。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。 二、通用定时器编程 实际上，一开始笔者就提到，定时器编程，就是中断的编程。因为使用定时器必定要使用到中断。由于之前已经详细讲述过中断编程，因此本期部分代码的解释会简略讲述，您可以参考芯达STM32入门系列配套教程《初试STM32中断》。 步骤一系统配置SystemInit();，包括时钟RCC的配置，倍频到72MHZ。 步骤二GPIO的配置，使用函数为GPIO_Config();，该函数的实现如下： {
stm32通用定时器 STM32的定时器是个强大的模块，定时器使用的频率也是很高的，定时器可以做一些基本的定时，还可以做PWM输出或者输入捕获功能。 时钟源问题： 名为TIMx的有八个，其中TIM1和TIM8挂在APB2总线上，而TIM2-TIM7则挂在 APB1总线上。其中TIM1&TIM8称为高级控制定时器（advanced control timer).他们所在的APB2总线也比APB1总线要好。APB2可以工作在72MHz下，而APB1最大是36MHz。 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。
STM32F1通用定时器示例详解--TimeBase 前言 基于学习的目的，详细讲解关于标准外设库中的定时器的17个示例项目函数文件。本次介绍TimeBase的示例。 一、示例详解 基于硬件平台：STM32F100B-EVAL，MCU的型号是STM32F103VET6。 软件则是其标准外设库。 1、Time Base的寄存器配置 软件配置，运行程序可以发现，系统时钟设置为24MHz，定时器使用到的是TIM2 ; 根据时钟树的图谱及其程序，该示例选择的是内部时钟源作为定时器的时钟源； AHB 时钟 (HCLK)在RCC_CFGR寄存器中的分频系数HPRE的值为0，即SYSCLK not divided，所以HCLK就是24MHz；APB1的prescaler的系数是PPRE1：0x05,即分频4，APB1CLK为24/4 = 6M ;由于APB1的prescaler系数不为1，所以经过倍频器后就是x2，即为TIMxCLK = 6*2=12Mhz, 对于上述框图的倍频器，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。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可以工作在更高频率。
二、示例演练 该示例在达到计数值时，中断内翻转任意通用GPIO口，通过示波器观测其翻转的周期频率。这儿有一个小插曲，软件是直 接拷贝的库函数，理论上选择合适的单片机型号后，下载即可出波形结果；但是发现程序执行，示波器上出现不了波形，而且，在IAR中，寄存器调试观测窗口，发现TIM2寄存器的值初始化不了，TIM3（程序未涉及）反而出现了几个寄存器的初 始化，但是TIM3的初始化值和自己程序中的还是不一样的，另外全局变量的值，尤其SystemClock还有PrescalerValue的 值在检测窗口显示的时Error，是否因为TIM2的地址定义是否错了？查看头文件的定义以及Flash的Memory map，是对的。最终，发现可能出错的地方是在下图的配置，其中CPU clock原来的定义是72Mhz，查看手册，该颗MCU最大只有24Mh，
STM32F103系列的单片机一共有11个定时器，其中： 2个高级定时器 4个普通定时器 2个基本定时器 2个看门狗定时器 1个系统嘀嗒定时器 出去看门狗定时器和系统滴答定时器的八个定时器列表; 8个定时器分成3个组； TIM1和TIM8是高级定时器 TIM2-TIM5是通用定时器 TIM6和TIM7是基本的定时器 这8个定时器都是16位的，它们的计数器的类型除了基本定时器TIM6和TIM7都支持向上，向下，向上/向下这3种计数模式 计数器三种计数模式 向上计数模式：从0开始，计到arr预设值，产生溢出事件，返回重新计时 向下计数模式：从arr预设值开始，计到0，产生溢出事件，返回重新计时 中央对齐模式：从0开始向上计数，计到arr产生溢出事件，然后向下计数，计数到1以后，又产生溢出，然后再从0开始向上计数。（此种技术方法也可叫向上/向下计数） 基本定时器（TIM6，TIM7）的主要功能： 只有最基本的定时功能，。基本定时器TIM6和TIM7各包含一个16位自动装载计数器，由各自的可编程预分频器驱动 通用定时器(TIM2~TIM5)的主要功能: 除了基本的定时器的功能外，还具有测量输入信号的脉冲长度( 输入捕获) 或者产生输出波形( 输出比较和PWM) 高级定时器（TIM1，TIM8）的主要功能： 高级定时器不但具有基本，通用定时器的所有的功能，还具有控制交直流电动机所有的功能，你比如它可以输出6路互补带死区的信号，刹车功能等等 通用定时器的时钟来源; a:内部时钟(CK_INT) b:外部时钟模式1：外部输入脚(TIx)
c:外部时钟模式2：外部触发输入(ETR) d: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 通用定时期内部时钟的产生： 从截图可以看到通用定时器（TIM2-7）的时钟不是直接来自APB1，而是通过APB1的预分频器以后才到达定时器模块。 当APB1的预分频器系数为1时，这个倍频器就不起作用了，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时钟频率的两倍。 自动装在寄存器arr值的计算： Tout= ((arr+1)*(psc+1))/Tclk； Tclk：TIM3的输入时钟频率（单位为Mhz）。 Tout：TIM3溢出时间（单位为us）。 计时1S，输入时钟频率为72MHz，加入PSC预分频器的值为35999，那么： ((1+psc )/72M)*(1+arr )=((1+35999)/72M)*(1+arr)=1秒 则可计算得出自动窗装载寄存器arr=1999 通用定时器PWM工作原理 以PWM模式2，定时器3向上计数，有效电平是高电平，定时器3的第3个PWM通道为例： 定时器3的第3个PWM通道对应是PB0这引脚，三角顶点的值就是TIM3_ARR寄存器的值，上图这条红线的值就TIM3_CCR3 当定时器3的计数器（TIM3_CNT）刚开始计数的时候是小于捕获/比较寄存器（TIM3_CCR3）的值， 此时PB0输出低电平，随着计数器（TIM3_CNT）值慢慢的增加， 当计数器（TIM3_CNT）大于捕获/比较寄存器（TIM3_CCR3）的值时，这时PB0电平就会翻转，输出高电平，计数器（TIM3_CNT）的值继续增加， 当TIM3_CNT=TIM3_ARR的值时，TIM3_CNT重新回到0继续计数，PB0电平翻转，输出低电平，此时一个完整的PWM信号就诞生了。 PWM输出模式; STM32的PWM输出有两种模式: 模式1和模式2，由TIMx_CCMRx寄存器中的OCxM位确定的（“110”为模式1，“111”为模式2）。区别如下: 110：PWM模式1，在向上计数时，一旦TIMx_CNT 在向下计数时，一旦TIMx_CNT>TIMx_CCR1时通道1为无效电平(OC1REF=0)，否则为有效电平(OC1REF=1)。 111：PWM模式2－在向上计数时，一旦TIMx_CNTTIMx_CCR1时通道1为有效电平，否则为无效电平。 由以上可知：
通用定时器输入捕获 通用定时器作为输入捕获的使用。我们用TIM5的通道1（PA0）来做输入捕获，捕获PA0上高电平的脉宽（用KEY_UP按键输入高电平），通过串口来打印高电平脉宽时间。 输入捕获模式可以用来测量脉冲宽度或者测量频率。我们以测量脉宽为例，用一个简图来说明输入捕获的原理： 如图所示，就是输入捕获测量高电平脉宽的原理，假定定时器工作在向上计数模式，图中t1~t2时间，就是我们需要测量的高电平时间。测量方法如下：首先设置定时器通道x为上升沿捕获，这样，t1时刻，就会捕获到当前的CNT值，然后立即清零CNT，并设置通道x为下降沿捕获，这样到t2时刻，又会发生捕获事件，得到此时的CNT值，记为CCRx2。这样，根据定时器的计数频率，我们就可以算出t1~t2的时间，从而得到高电平脉宽。在t1~t2之间，可能产生N次定时器溢出，这就要求我们对定时器溢出，做处理，防止高电平太长，导致数据不准确。如图所示，t1~t2之间，CNT计数的次数等于：N*ARR+CCRx2，有了这个计数次数，再乘以CNT的计数周期，即可得到t2-t1的时间长度，即高电平持续时间。 STM32F4的定时器，除了TIM6和TIM7，其他定时器都有输入捕获功能。STM32F4的输入捕获，简单的说就是通过检测TIMx_CHx上的边沿信号，在边沿信号发生跳变（比如上升沿/下降沿）的时候，将当前定时器的值（TIMx_CNT）存放到对应的通道的捕获/比较寄存器（TIMx_CCRx）里面，完成一次捕获。同时还可以配置捕获时是否触发中断/DMA等。这里我们用TIM5_CH1来捕获高电平脉宽。 =================================================================================== 捕获/比较通道（例如：通道 1 输入阶段） =================================================================================== 接下来介绍我们需要用到的一些寄存器配置，需要用到的寄存器：TIMx_ARR、TIMx_PSC、TIMx_CCMR1、TIMx_CCER、TIMx_DIER、TIMx_CR1、TIMx_CCR1 (这里的x=5)。 首先TIMx_ARR和TIMx_PSC，这两个寄存器用来设自动重装载值和TIMx的时钟分频。
我的第三个STM32程序，使用MDK 其中timer.c程序如下，其它使用keil自带的文件 #include "stm32f10x_lib.h" void RCC_cfg() //时钟系统初始化 { ErrorStatus HSEStartUpStatus; //定义错误状态变量 RCC_DeInit(); //将RCC寄存器重新设置为默认值 RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON); //打开外部高速时钟晶振 HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp(); //等待外部高速时钟晶振工作 if(HSEStartUpStatus == SUCCESS) { RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1); //设置AHB时钟(HCLK)为系统时钟 RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1); //设置高速AHB时钟(APB2)为HCLK时钟 RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2); //设置低速AHB时钟(APB1)为HCLK的2分频
FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2); //设置FLASH代码延时 FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable); //使能预取指缓存 RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9); //设置PLL时钟，为HSE的9倍频 8MHz * 9 = 72MHz RCC_PLLCmd(ENABLE); //使能PLL while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET) ; //等待PLL准备就绪 RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK); //设置PLL为系统时钟源 while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08); //判断PLL是否是系统时钟 } RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE); //允许TIM2的时钟 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE); //允许GPIO的时钟
By 深圳市威睿晶科Felix 主要特性： 高级定时器与通用定时器的主要差别如下红色区域 ●16位向上、向下、向上/下自动装载计数器 ●16位可编程(可以实时修改)预分频器，计数器时钟频率的分频系数为1～65535之 间的任意数值 ●多达4个独立通道： ─ 输入捕获 ─ 输出比较 ─ PWM生成(边缘或中间对齐模式) ─ 单脉冲模式输出 ●死区时间可编程的互补输出 ●使用外部信号控制定时器和定时器互联的同步电路 ●允许在指定数目的计数器周期之后更新定时器寄存器的重复计数器 ●刹车输入信号可以将定时器输出信号置于复位状态或者一个已知状态 ●如下事件发生时产生中断/DMA：─ 更新：计数器向上溢出/向下溢出，计数器初始化(通过软件或者内部/外部触发) ─ 触发事件(计数器启动、停止、初始化或者由内部/外部触发计数) ─ 输入捕获─ 输出比较─ 刹车信号输入 ●支持针对定位的增量(正交)编码器和霍尔传感器电路 ●触发输入作为外部时钟或者按周期的电流管理 如上所示，对于一般地应用是体现不出来它高端的地方了。 使用心得： 由于V3.5库函数将定时器资源全部融合在一块了，所以显得stm32f10x_tim.c库特别庞大，找功能函数很是麻烦，还容易搞混乱。面对这种情况寄存器操作就显得很方便了，所以以下程序我是直接参考寄存器说明来逐步配置的，阅读起来不太方便，但写起来方便，而且不会重复混乱，更容易理解到定时器的工作过程。 1 首先是作为定时器的通用功能：定时 定时功能的实现，是通过设置定时时钟为内部时钟源来实现，如手册上介绍： “如果禁止了从模式控制器(SMS=000)，则CEN、DIR(TIMx_CR1寄存器)和UG 位(TIMx_EGR寄存器)是事实上的控制位，并且只能被软件修改(UG位仍被自动清除)。只要CEN位被写成’1’，预分频器的时钟就由内部时钟CK_INT提供。” 配置步骤如下： void TIM1Timing(void){ RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1|RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE); //打开TIM1时钟 TIM1->CR1 =0x380 ;//456bit=0,向上计数 TIM1->SMCR&=0xfff8;//sms=000，禁止从模式控制器 TIM1->PSC=7199;//设置预分频，公式fCK_PSC/( PSC[15:0]+1)= 0.1Mhz，100us/+1 TIM1->ARR=10000;//设置自动重装载值为10000，即溢出一次时间为1S TIM1->RCR=0;//重复计数寄存器为0，这个是设置事件(中断)频率的，为0即溢出1次中断标志置位 TIM1->EGR|=1;重新初始化计数器，即清空计数器（要是向上计数则清0，要是向下计数则
STM32通用定时器的基本定时器功能实现灯闪烁 /* Includes ------------------------------------------------------------------*/ #include "stm32f10x_lib.h" ErrorStatus HSEStartUpStatus; void RCC_Configuration(void); //void USART_Configuration(void); void GPIO_Configuration(void); void TIM_Configuration(void); void NVIC_Configuration(void); void delay(void); int main(void) { #ifdef DEBUG debug(); #endif RCC_Configuration(); GPIO_Configuration(); TIM_Configuration(); //USART_Configuration(); NVIC_Configuration(); /* Infinite loop */ while (1) { if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) != RESET) { } } }
/****************************************************************************** * * Function Name : assert_failed * Description : Reports the name of the source file and the source line number * where the assert_param error has occurred. * Input : - file: pointer to the source file name * - line: assert_param error line source number * Output : None * Return : None ******************************************************************************* / void RCC_Configuration(void) { /*将外设RCC寄存器重设为缺省值*/ RCC_DeInit(); /*设置外部高速晶振（HSE）*/ RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON); //RCC_HSE_ON——HSE晶振打开(ON) /*等待HSE起振*/ HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp(); if(HSEStartUpStatus == SUCCESS) //SUCCESS：HSE晶振稳定且就绪 { /*设置AHB时钟（HCLK）*/ RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1); //RCC_SYSCLK_Div1——AHB时钟= 系统时钟 /* 设置高速AHB时钟（PCLK2）*/ RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1); //RCC_HCLK_Div1——APB2时钟= HCLK /*设置低速AHB时钟（PCLK1）*/ RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2); //RCC_HCLK_Div2——APB1时钟= HCLK / 2 /*设置FLASH存储器延时时钟周期数*/ FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2); //FLASH_Latency_2 2延时周期 /*选择FLASH预取指缓存的模式*/ FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable); // 预取指缓存使能/*设置PLL时钟源及倍频系数*/ RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9); // PLL的输入时钟= HSE时钟频率；RCC_PLLMul_9——PLL输入时钟x 9 /*使能PLL */ RCC_PLLCmd(ENABLE); /*检查指定的RCC标志位(PLL准备好标志)设置与否*/ while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET) { }