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通用定时器②-输出比较（OC）_arr和ccr

作者：繁依Fanyi0 | 2024-07-06 00:26:40

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arr和ccr

 输出比较

        输出比较可以通过比较CNT（时基单元内的计数器）与CCR（捕获比较寄存器）值的关系，来对输出电平进行置1、置O或翻转的操作，用于输出一定频率和占空比的PWM波形（用于输出PWM波形）。

        PWM (Pulse Width Modulation) 脉冲宽度调制在具有惯性的系统中，可以通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要的模拟参量，常应用于电机控速等领域；

         （蓝色线是CNT 黄色线是ARR 红色线是CCR 绿色线是输出高低电平）

        PWM参数:

频率=1/Ts  占空比= Ton/Ts     分辨率 =占空比变化步距

ARR、PSC、CCR三个共同决定输出PWM的周期和占空比

                                PWM频率:Freg = CK PSC /(PSC + 1) /(ARR + 1)
                                PWM占空比:Duty = CCR /(ARR +1)
                                PWM分辨率:Reso =1/(ARR +1)

输出PWM步骤:

①RCC开启时钟，将TIM外设和GPIO外设的时钟打开；

  1. RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);
  2. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);

②配置时基单元包括其前面的时钟源选择；

  1. TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
  2. TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
  3. TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
  4. TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 10000 - 1;		//ARR
  5. TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 7200 - 1;		//PSC
  6. TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;
  7. TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseInitStructure);

③配置输出比较单元，里面包括CCR的值、输出比较模式。极性选择、输出使能这些参数；

        需要注意的是有四个输出比较单元也叫输出比较通道，输出比较单元的选择根据自身选取的GPIO口需求来确定

  1. TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
  2. TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure);//给结构体赋初始值（帮忙给全部成员赋值，因为下面并没有给全部成员赋初值）
  3. TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;//输出比较的模式
  4. TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;//输出比较的极性
  5. TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;//输出使能
  6. TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0;		//设置CCR
  7. TIM_OC1Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);

④ 配置GPIO,将PWM对应的GPIO口，初始化为复用推挽输出的配置；

  1. GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
  2. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;//需选择为复用推挽输出
  3. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;	//也可以用重映射功能到PA15，重映射要用到AFIO
  4. GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  5. GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

重映射的管脚选择引脚重映射函数：配置重映射是用AFIO来完成的

  1.   *     @arg GPIO_PartialRemap1_TIM2     : TIM2 Partial1 Alternate Function mapping
  2.   *     @arg GPIO_PartialRemap2_TIM2     : TIM2 Partial2 Alternate Function mapping
  3.   *     @arg GPIO_FullRemap_TIM2         : TIM2 Full Alternate Function mapping
  4. //部分重映射1、部分重映射2、完全重映射

解除端口复用的三种方式：

SWJ是SWD和JTAG两种调试方法

1、就是解除JTRST引脚的复用（PB4）

2、解除JTAG调试端口的复用（PA15、PB3、PB4）保留SWD（PA13、PA14）

3、解除SWD和JTAG两种 （1和2）

  1.  *     @arg GPIO_Remap_SWJ_NoJTRST      : Full SWJ Enabled (JTAG-DP + SW-DP) but without JTRST
  2.   *     @arg GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable  : JTAG-DP Disabled and SW-DP Enabled
  3.   *     @arg GPIO_Remap_SWJ_Disable      : Full SWJ Disabled (JTAG-DP + SW-DP)

    这里原先引脚为PA0,复用到PA15，又因为PA15开始默认为调试端口JTDI，想要将其变成普通的GPIO或复用定时器通道就要先关闭调试端口的复用。

        先使能AFIO复用功能，解除JTAG调试端口，然后重映射定时器（其他外设的复用引脚）

  1. 	//	重映射功能
  2. 	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
  3. 	GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap1_TIM2, ENABLE);
  4. //要先关闭调试端口的复用
  5. 	GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable, ENABLE);

⑤运行控制，启动计数器；

	TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);

代码了解

  1. //用来结构体来初始化输出比较单元
  2. void TIM_OC1Init(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_OCInitTypeDef* TIM_OCInitStruct);
  3. void TIM_OC2Init(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_OCInitTypeDef* TIM_OCInitStruct);
  4. void TIM_OC3Init(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_OCInitTypeDef* TIM_OCInitStruct);
  5. void TIM_OC4Init(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_OCInitTypeDef* TIM_OCInitStruct);
  6. //用来配置强制输出模式
  7. void TIM_ForcedOC1Config(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_ForcedAction);
  8. void TIM_ForcedOC2Config(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_ForcedAction);
  9. void TIM_ForcedOC3Config(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_ForcedAction);
  10. void TIM_ForcedOC4Config(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_ForcedAction);
  11. //外部事件时清除REF信号
  12. void TIM_ClearOC1Ref(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCClear);
  13. void TIM_ClearOC2Ref(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCClear);
  14. void TIM_ClearOC3Ref(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCClear);
  15. void TIM_ClearOC4Ref(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCClear);
  16. //配置快速使能
  17. void TIM_OC1FastConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCFast);
  18. void TIM_OC2FastConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCFast);
  19. void TIM_OC3FastConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCFast);
  20. void TIM_OC4FastConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCFast);
  21. //用来配置CCR寄存器的预装功能（影子寄存器）
  22. void TIM_OC1PreloadConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCPreload);
  23. void TIM_OC2PreloadConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCPreload);
  24. void TIM_OC3PreloadConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCPreload);
  25. void TIM_OC4PreloadConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCPreload);
  26. //单独设置输出比较的极性（带N的是高级定时器里互补通道的配置 OC4没有互补通，所以没有OC4N函数）
  27. void TIM_OC1PolarityConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCPolarity);
  28. void TIM_OC1NPolarityConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCNPolarity);
  29. void TIM_OC2PolarityConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCPolarity);
  30. void TIM_OC2NPolarityConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCNPolarity);
  31. void TIM_OC3PolarityConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCPolarity);
  32. void TIM_OC3NPolarityConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCNPolarity);
  33. void TIM_OC4PolarityConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCPolarity);
  34. //单独修改输出使能参数
  35. void TIM_CCxCmd(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_Channel, uint16_t TIM_CCx);
  36. void TIM_CCxNCmd(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_Channel, uint16_t TIM_CCxN);
  37. //单独更改CCR寄存器值的函数
  38. void TIM_SetCompare1(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t Compare1);
  39. void TIM_SetCompare2(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t Compare2);
  40. void TIM_SetCompare3(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t Compare3);
  41. void TIM_SetCompare4(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t Compare4);
  42. //仅高级定时器使用，在使用高级定时器输出PWM时需要调用，否则PWM不能正常输出
  43. void TIM_CtrlPWMOutputs(TIM_TypeDef* TIMx, FunctionalState NewState);
  44. //
  45. ​
  46.  
  47. //用来结构体来初始化输出比较单元
  48. void TIM_OC1Init(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_OCInitTypeDef* TIM_OCInitStruct);
  49. void TIM_OC2Init(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_OCInitTypeDef* TIM_OCInitStruct);
  50. void TIM_OC3Init(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_OCInitTypeDef* TIM_OCInitStruct);
  51. void TIM_OC4Init(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_OCInitTypeDef* TIM_OCInitStruct);
  52. //用来配置强制输出模式
  53. void TIM_ForcedOC1Config(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_ForcedAction);
  54. void TIM_ForcedOC2Config(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_ForcedAction);
  55. void TIM_ForcedOC3Config(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_ForcedAction);
  56. void TIM_ForcedOC4Config(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_ForcedAction);
  57. //外部事件时清除REF信号
  58. void TIM_ClearOC1Ref(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCClear);
  59. void TIM_ClearOC2Ref(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCClear);
  60. void TIM_ClearOC3Ref(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCClear);
  61. void TIM_ClearOC4Ref(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCClear);
  62. //配置快速使能
  63. void TIM_OC1FastConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCFast);
  64. void TIM_OC2FastConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCFast);
  65. void TIM_OC3FastConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCFast);
  66. void TIM_OC4FastConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCFast);
  67. //用来配置CCR寄存器的预装功能（影子寄存器）
  68. void TIM_OC1PreloadConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCPreload);
  69. void TIM_OC2PreloadConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCPreload);
  70. void TIM_OC3PreloadConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCPreload);
  71. void TIM_OC4PreloadConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCPreload);
  72. //单独设置输出比较的极性（带N的是高级定时器里互补通道的配置 OC4没有互补通，所以没有OC4N函数）
  73. void TIM_OC1PolarityConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCPolarity);
  74. void TIM_OC1NPolarityConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCNPolarity);
  75. void TIM_OC2PolarityConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCPolarity);
  76. void TIM_OC2NPolarityConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCNPolarity);
  77. void TIM_OC3PolarityConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCPolarity);
  78. void TIM_OC3NPolarityConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCNPolarity);
  79. void TIM_OC4PolarityConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCPolarity);
  80. //单独修改输出使能参数
  81. void TIM_CCxCmd(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_Channel, uint16_t TIM_CCx);
  82. void TIM_CCxNCmd(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_Channel, uint16_t TIM_CCxN);
  83. //单独更改CCR寄存器值的函数
  84. void TIM_SetCompare1(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t Compare1);
  85. void TIM_SetCompare2(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t Compare2);
  86. void TIM_SetCompare3(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t Compare3);
  87. void TIM_SetCompare4(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t Compare4);
  88. //仅高级定时器使用，在使用高级定时器输出PWM时需要调用，否则PWM不能正常输出
  89. void TIM_CtrlPWMOutputs(TIM_TypeDef* TIMx, FunctionalState NewState);
  90. //选择输出比较模式
  91. ​void TIM_SelectOCxM(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_Channel, uint16_t TIM_OCMode);

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