STM32F4 TIM更新中断与PWM输出(HAL库)_stm32f4 hal tim

概述

 STM32F4的定时器分配：
 通用定时器：TIM2~TIM5 & TIM9~TIM14;
 高级定时器：TIM1 & TIM8;
 基本定时器：TIM6 & TIM7.

TIM基本初始化

TIM时钟初始化

/* TIMx RCC时钟使能 */
__HAL_RCC_TIMx_CLK_ENABLE();
/* TIMx RCC时钟失能 */
__HAL_RCC_TIMx_CLK_DISABLE();
1
2
3
4

TIM参数初始化

TIM初始化函数

/* TIM初始化
   参数：
   (TIM_HandleTypeDef*)htim - TIM 句柄
   返回：
   HAL_OK - 初始化成功
   HAL_ERROR - 当 htim = NULL，将返回HAL_ERROR. */
HAL_StatusTypeDef HAL_TIM_Base_Init(TIM_HandleTypeDef *htim);

/* TIM复位 */
HAL_StatusTypeDef HAL_TIM_Base_DeInit(TIM_HandleTypeDef *htim);
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

TIM句柄

typedef struct { 
    
    /* TIM实例引用(TIM2,TIM3...) */
    TIM_TypeDef *Instance;
    
    /* TIM初始化结构体 */
    TIM_Base_InitTypeDef Init;
    
    /* 活跃通道(PWM相关)，取值有：
       HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_1
       HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_2
       HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_3
       HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_4 */
    HAL_TIM_ActiveChannel Channel; 
    
    /* DMA相关 */
    DMA_HandleTypeDef *hdma[7]; 
    
    /* 状态标识 */
    HAL_LockTypeDef Lock; 
    __IO HAL_TIM_StateTypeDef State;
    
} TIM_HandleTypeDef;
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23

TIM初始化结构体

typedef struct {
    
    /* 预分频系数(将写入TIMx->PSC寄存器) */
    uint32_t Prescaler;
    
    /* 计数模式，取值有：
       TIM_COUNTERMODE_UP - 向上计数(计数递增，从 0 递增至 Period值) 
       TIM_COUNTERMODE_DOWN - 向下计数(计数递减，从 Period值 递减至 0) 
       TIM_COUNTERMODE_CENTERALIGNED1 - 中心对齐模式1
       TIM_COUNTERMODE_CENTERALIGNED2 - 中心对齐模式2
       TIM_COUNTERMODE_CENTERALIGNED3 - 中心对齐模式3 */
    uint32_t CounterMode;
    
    /* 计数器重装载值(将写入TIMx->ARR寄存器) */
    uint32_t Period;
    
    /* 时钟分频因子，取值有：
       TIM_CLOCKDIVISION_DIV1 - 1分频
       TIM_CLOCKDIVISION_DIV2 - 2分频
       TIM_CLOCKDIVISION_DIV3 - 3分频 */
    uint32_t ClockDivision;
    
    /* 重复计数寄存器值，用于高级定时器 */
    uint32_t RepetitionCounter;
    
    /* 计数器自动重载预装载使能，取值有：
       TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_ENABLE - 自动重载预装载使能
       TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE - 自动重载预装载失能 */
    uint32_t AutoReloadPreload;
    
} TIM_Base_InitTypeDef;
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31

注意：
 计数器自动重载预装载使能/失能(TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_ENABLE/DISABLE)并非指开启/关闭定时器的循环定时，而是指开启/关闭自动重载预装载缓冲寄存器。自动重载预装载缓冲寄存器又称影子寄存器，可作为自动重装载寄存器TIMx->ARR与计数器TIMx->CNT之间的进一步计数值缓存。
 AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE时，定时器定时一个周期后，计数器TIMx->CNT直接读取自动重装载寄存器TIMx->ARR的值作为下一次的计数值。此时修改TIMx->ARR的值将在计数器下一次重装载计数值时生效。
 AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_ENABLE时，自动重载预装载寄存器(影子寄存器)将作为TIMx->ARR与TIMx->CNT之间的缓存。定时器定时一个周期后，TIMx->CNT首先读取影子寄存器的值作为下一次的计数值，影子寄存器再读取TIMx->ARR的值(注意先后，TIMx->CNT先于影子寄存器读取)。此时修改TIMx->ARR的值将在计数器下下次重装载计数值时生效。

 只要处于使能状态，定时器总会循环定时。

定时器溢出时间的计算：

/* Period - 计数器自动重装载值
   Prescaler - 预分频系数 
   Ft - 定时器的时钟频率(MHz). 例如TIM3挂载在APB1时钟桥上，Ft = HCLK/2 . */
Tout = ((Period + 1)*(Prescaler + 1))/Ft (us)
1
2
3
4

Msp初始化回调函数

 调用HAL_TIM_Base_Init()初始化TIM时，会调用Msp初始化回调函数。一般在Msp初始化回调函数中实现 时钟使能、NVIC配置、中断配置 等。

/* TIM初始化回调函数 */
void HAL_TIM_Base_MspInit(TIM_HandleTypeDef *htim) {
    ...
    // 时钟使能；
    // NVIC配置；
    // 中断配置；
    ...
}

/* TIM复位回调函数 */
void HAL_TIM_Base_MspDeInit(TIM_HandleTypeDef *htim) {
    ...
    // 时钟复位；
    // NVIC复位；
    // 中断配置复位；
    ...
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17

TIM使能

/* 使能htim句柄对应的TIM (直接写入寄存器)
   注意：调用 __HAL_TIM_ENABLE() 之后对应的定时器将开启计数 */
__HAL_TIM_ENABLE(htim);

/* 失能htim句柄对应的TIM (直接写入寄存器)
   注意：调用 __HAL_TIM_DISABLE() 之后对应的定时器将关闭计数 */
__HAL_TIM_DISABLE(htim);

/* 定时器开始定时(对 __HAL_TIM_ENABLE(htim) 的复杂封装) */
HAL_TIM_Base_Start(TIM_HandleTypeDef* htim);

/* 定时器停止定时(对 __HAL_TIM_DISABLE(htim) 的复杂封装) */
HAL_TIM_Base_Stop(TIM_HandleTypeDef* htim);
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

TIM计数器操作

TIM定时参数设置

/* 直接设置TIM的预分频值(直接写入寄存器) */
__HAL_TIM_SET_PRESCALER(TIM_HandleTypeDef* htim,uint32_t psc);

/* 动态设置TIM的自动重装载值(直接写入寄存器) */
__HAL_TIM_SET_AUTORELOAD(TIM_HandleTypeDef* htim,uint32_t arr);
/* 动态获取TIM的自动重装载值(直接读取寄存器) */
__HAL_TIM_GET_AUTORELOAD(TIM_HandleTypeDef* htim);

/* 直接设置TIM计数器的当前计数值(直接写入寄存器)，计数器下次从设置值开始计数。
   计数器计数到达 0(向下计数) 或 自动重装载值(向上计数) 后，
   除非再次直接设置计数器当前计数值，自动装载为 自动重装载值(向下计数) 或 0(向上计数) */
__HAL_TIM_SET_COUNTER(TIM_HandleTypeDef* htim,uint32_t cnt);

/* 直接获取TIM计数器的当前计数值(直接读取寄存器) */
__HAL_TIM_GET_COUNTER(TIM_HandleTypeDef* htim);
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15

TIM实现微秒级延时

向上计数

/* 选择TIM2,预分频设置为 84-1 */
void delayUs(uint32_t xus) {
    /* 设置自动装载值 */
    __HAL_TIM_SET_AUTORELOAD(&htim2,xus);
    /* 计数器设置初始值。计数器计完一轮后才重装数值，若初始值不正确，将导致计时错误 */
	__HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim2,0);
    /* 开始计时 */
	__HAL_TIM_ENABLE(&htim2);
    /* 等待计时到达 */
	while(__HAL_TIM_GET_COUNTER(&htim2) < xus);
    /* 停止计时 */
	__HAL_TIM_DISABLE(&htim2);
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

向下计数

/* 选择TIM2,预分频设置为 84-1 */
void delayUs(uint32_t xus) {
    /* 设置自动装载值 */
    __HAL_TIM_SET_AUTORELOAD(&htim2,xus);
    /* 计数器设置初始值。计数器计完一轮后才重装数值，若初始值不正确，将导致计时错误 */
	__HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim2,xus);
    /* 开始计时 */
	__HAL_TIM_ENABLE(&htim2);
    /* 等待计时到达 */
	while(__HAL_TIM_GET_COUNTER(&htim2) > 0);
    /* 停止计时 */
	__HAL_TIM_DISABLE(&htim2);
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

注意：

 使用定时器实现微秒级延时时，必须确保计数器初始值正确设置。
 向上计数：计数器从0开始递增计数，计数到arr后重新装载为0。计数器初始值 小于或大于 arr 都将导致计时偏差。而当 计数器初始值 大于arr时，将导致以上函数一直阻塞在while()循环。
 向下计数：计数器从arr开始递减计数，计数到0后重新装载为arr。计数器初始值 小于或大于 arr 都将导致计时偏差。

TIM更新中断

 TIM更新中断(TIM_IT_UPDATE)指TIM计数器更新中断。在向上计数模式中，当计数器计满指定值后，重装新值时将产生更新中断；在向下计数模式中，当计数器递减为0后，重装新值时将产生更新中断。

NVIC配置

/* 全局NVIC分组 */
HAL_NVIC_SetPriorityGrouping(NVIC_PRIORITYGROUP_0);

/* NVIC优先级配置 
   参数：
   (IRQn_Type)TIM3_IRQn - TIM中断名 */
HAL_NVIC_SetPriority(TIM3_IRQn,0,0);

/* NVIC中断使能 */
HAL_NVIC_EnableIRQ(TIM3_IRQn);
/* NVIC中断失能 */
HAL_NVIC_DisableIRQ(TIM3_IRQn);
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

TIM中断使能

/* TIM更新中断使能 */
__HAL_TIM_ENABLE_IT(htim, TIM_IT_UPDATE);
/* TIM更新中断失能 */
__HAL_TIM_DISABLE_IT(htim, TIM_IT_UPDATE);

/* 使能更新中断之后开启定时器(先调用__HAL_TIM_ENABLE_IT(),再调用__HAL_TIM_ENABLE()) */
HAL_StatusTypeDef HAL_TIM_Base_Start_IT(TIM_HandleTypeDef *htim);

/* 失能更新中断之后关闭定时器(先调用__HAL_TIM_DISABLE_IT(),再调用__HAL_TIM_DISABLE()) */
HAL_StatusTypeDef HAL_TIM_Base_Stop_IT(TIM_HandleTypeDef *htim);
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

 注意：调用HAL_TIM_Base_Start_IT()后定时器将一直重复计数，直到关闭定时器或关闭中断。定时器更新中断发生后，更新中断不被禁止，如果需要更新中断发生后被禁止，需要手动调用HAL_TIM_Base_Stop_IT()禁止更新中断。

中断服务函数

void TIMx_IRQHandler(void);
1

通用入口函数

/* 通用入口函数在中断服务函数中调用。中断回调函数中包含中断标志的判断和清除，
   以及调用中断回调函数。 */
void HAL_TIM_IRQHandler(TIM_HandleTypeDef *htim);
1
2
3

中断回调函数

/* 更新中断回调函数 */
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim);
/* 输出比较中断回调函数 */
void HAL_TIM_OC_DelayElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim);
/* 输入捕获中断回调函数 */
void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim);
/* 触发中断回调函数 */
void HAL_TIM_TriggerCallback(TIM_HandleTypeDef *htim);
1
2
3
4
5
6
7
8

TIM更新中断示例

#include "stm32f4xx.h"
#include "sys_init.h"

void LED_Init(void);
void TIM_ParamInit(TIM_HandleTypeDef* htim,uint32_t psc,uint32_t prd);
void Start_Count(TIM_HandleTypeDef* htim);
void Stop_Count(TIM_HandleTypeDef* htim);

/* TIM句柄 */
static TIM_HandleTypeDef TIM_Handler;

int main(void) {
    // HAL_init(),NVIC全局分组，系统时钟配置
	SYS_INIT();
	LED_Init();
	TIM_ParamInit(&TIM_Handler,8400-1,5000-1);
	Start_Count(&TIM_Handler);	
	while(1);	
}

void LED_Init() {
    
    #ifndef LED_Port 
    #define LED_Port GPIOC
    #endif
    #ifndef LED_Pin
    #define LED_Pin GPIO_PIN_0
    #endif
    #ifndef LED_CLK_ENABLE
    #define LED_CLK_ENABLE() __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE()
    #endif
    
    GPIO_InitTypeDef LED_InitStruct;
    
    LED_CLK_ENABLE();
	
	LED_InitStruct.Pin = LED_Pin;
	LED_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_OD;
	LED_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
	LED_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
	
	HAL_GPIO_Init(LED_Port,&LED_InitStruct);
}

/* 调用HAL_TIM_Base_Init(),并将参数写入全局变量 */
void TIM_ParamInit(TIM_HandleTypeDef* htim,uint32_t psc,uint32_t prd) {
	
	htim->Instance = TIM3;
	htim->Init.Prescaler = psc;
	htim->Init.Period = prd;
	htim->Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
	htim->Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
    htim->Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE;
	
	HAL_TIM_Base_Init(htim);
}

/* Msp初始化回调函数 */
void HAL_TIM_Base_MspInit(TIM_HandleTypeDef* htim) {
    /* TIM时钟使能 */
	__HAL_RCC_TIM3_CLK_ENABLE();
    /* TIM中断优先级配置 */
	HAL_NVIC_SetPriority(TIM3_IRQn,0,0);
    /* NVIC中断使能 */
	HAL_NVIC_EnableIRQ(TIM3_IRQn);
}

void Start_Count(TIM_HandleTypeDef* htim) {
    /* 开启中断并开始计时 */
	HAL_TIM_Base_Start_IT(htim);
}

void Stop_Count(TIM_HandleTypeDef* htim) {
    /* 关闭中断并停止计时 */
	HAL_TIM_Base_Stop_IT(htim);
}

/* TIM中断服务函数 */
void TIM3_IRQHandler(void) {
    /* TIM中断处理通用入口函数 */
	HAL_TIM_IRQHandler(&TIM_Handler);
}

/* TIM更新中断回调函数 */
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim) {
    #ifndef LED_Toggle
    #define LED_Toggle() HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC,GPIO_PIN_0)
    #endif
	LED_Toggle();
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90

PWM输出

概述

 STM32F4的通用定时器除了TIM6和TIM7之外，都可以用作PWM输出，每个通用定时器可同时输出4路PWM波形。

PWM输出初始化

PWM输出时钟使能

/* TIMx时钟使能 */
__HAL_RCC_TIMx_CLK_ENABLE();
/* PWM输出通道对应的GPIO时钟使能 */
__HAL_RCC_GPIOx_CLK_ENABLE();
1
2
3
4

GPIO初始化

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
/* GPIOF_PIN_9 对应 TIM14_CH1 */
GPIO_Initure.Pin = GPIO_PIN_9;
/* 复用推挽输出 */
GPIO_Initure.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
/* 上拉 */
GPIO_Initure.Pull = GPIO_PULLUP;
/* 高速 */
GPIO_Initure.Speed=GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
/* 配置复用功能 */
GPIO_Initure.Alternate= GPIO_AF9_TIM14;

HAL_GPIO_Init(GPIOF,&GPIO_InitStruct);
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

PWM参数初始化

 对于TIM的PWM输出功能，使用专用PWM参数初始化函数HAL_TIM_PWM_Init()，它与HAL_TIM_Base_Init()的作用一致，但PWM输出也有专门的初始化回调函数，在HAL_TIM_PWM_Init()中调用。因此使用HAL_TIM_PWM_Init()而不用HAL_TIM_Base_Init()。

/* PWM参数初始化
   参数：
   (TIM_HandleTypeDef*)htim - TIM句柄
   返回：
   HAL_OK - 初始化成功
   HAL_ERROR - 当 htim = NULL 时将返回 HAL_ERROR */
HAL_StatusTypeDef HAL_TIM_PWM_Init(TIM_HandleTypeDef *htim);

/* PWM初始化回调函数 */
void HAL_TIM_PWM_MspInit(TIM_HandleTypeDef *htim) {
    ...
    // 时钟初始化；
    // GPIO初始化；
    // 中断配置；
    // 通道初始化；
    ...
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17

PWM通道初始化

/* TIM通道初始化函数
   参数：
   (TIM_HandleTypeDef*)htim - TIM句柄
   (TIM_OC_InitTypeDef*)sConfig - TIM输出比较初始化结构体指针
   (uint32_t)Channel - TIM通道，取值有：
       TIM_CHANNEL_1/TIM_CHANNEL_2/TIM_CHANNEL_3/TIM_CHANNEL_4 */
HAL_StatusTypeDef HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(TIM_HandleTypeDef* htim, 
                                            TIM_OC_InitTypeDef* sConfig, 
                                            uint32_t Channel);
typedef struct {
    
    /* PWM模式，取值有：
       TIM_OCMODE_PWM1 - TIMx_CNT < TIMx_CCRn，通道 n 便为 有效电平，否则为 无效电平，
           计数器的 递增 或 递减 模式都是如此。
       TIM_OCMODE_PWM2 - TIMx_CNT < TIMx_CCRn，通道 n 便为 无效电平，否则为 有效电平，
           计数器的 递增 或 递减 模式都是如此。*/
    uint32_t OCMode;
    
    /* PWM捕获比较值(将写入TIMx->CCRn) */
    uint32_t Pulse;
    
    /* PWM极性，设置通道PWM波形的有效电平，取值有：
       TIM_OCPOLARITY_HIGH - 有效电平为高电平 
       TIM_OCPOLARITY_LOW - 有效电平为低电平 */
    uint32_t OCPolarity;
    
    /* 高级定时器相关 */
    uint32_t OCNPolarity; 
    uint32_t OCFastMode;
    uint32_t OCIdleState; 
    uint32_t OCNIdleState;
    
} TIM_OC_InitTypeDef;
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33

PWM通道的开启/关闭

/* 开启PWM输出：
   1.调用TIM_CCxChannelCmd()开启PWM通道；
   2.调用__HAL_TIM_ENABLE()使能定时器
   参数：
   (TIM_HandleTypeDef*)htim - TIM句柄
   (uint32_t)Channel - PWM输出通道，取值有
       TIM_CHANNEL_1/TIM_CHANNEL_2/TIM_CHANNEL_3/TIM_CHANNEL_4 */
HAL_StatusTypeDef HAL_TIM_PWM_Start(TIM_HandleTypeDef* htim, uint32_t Channel);

/* 关闭PWM输出：
   1.调用TIM_CCxChannelCmd()关闭PWM通道；
   2.调用__HAL_TIM_DISABLE()失能定时器 */
HAL_StatusTypeDef HAL_TIM_PWM_Stop(TIM_HandleTypeDef* htim, uint32_t Channel);
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

PWM输出波形参数计算

PWM基频

 PWM输出基频由定时器中计数器的溢出频率控制，因此修改 自动重装载寄存器TIMx->ARR, 预分频寄存器TIMx->PSC 或 计数器TIMx->CNT 的值可修改PWM输出基频。

/* 动态设置TIM的预分频值 TIM->psc */
__HAL_TIM_SET_PRESCALER(TIM_HandleTypeDef* htim,uint32_t psc);

/* 动态设置TIM的自动重装载值 TIM->ARR */
__HAL_TIM_SET_AUTORELOAD(TIM_HandleTypeDef* htim,uint32_t arr);

/* 动态设置TIM计数器的当前计数值 TIM->CNT */
__HAL_TIM_SET_COUNTER(TIM_HandleTypeDef* htim,uint32_t cnt);
1
2
3
4
5
6
7
8

PWM占空比

 PWM输出占空比由 捕获比较寄存器TIMx->CCRn(n=1~4) 与 自动重装载寄存器TIMx->ARR 的值之比控制。

设 TIMx->CCRn/TIMx->ARR = dc
    
PWM模式1(TIM_OCMODE_PWM1)
    定时器计数递增模式(TIM_COUNTERMODE_UP) :   占空比 = dc   有效电平相位 先于 无效电平
    定时器计数递减模式(TIM_COUNTERMODE_DOWN) : 占空比 = dc   有效电平相位 后于 无效电平   
    
PWM模式2(TIM_OCMODE_PWM2)
    定时器计数递增模式(TIM_COUNTERMODE_UP) :   占空比 = 1-dc 有效电平相位 后于 无效电平
    定时器计数递减模式(TIM_COUNTERMODE_DOWN) : 占空比 = 1-dc 有效电平相位 先于 无效电平
1
2
3
4
5
6
7
8
9

 可以通过HAL_TIM_PWM_ConfigChanne()设置占空比参数，但由于调用该函数会重设其它函数，可能出现不必要的混乱。HAL库中提供了相关的宏函数：

/* 设置PWM捕获比较值，TIMx->CCRn 
   __HANDLE__ - TIM句柄 
   __CHANNEL__ - PWM输出通道，取值有：
       TIM_CHANNEL_1/TIM_CHANNEL_2/TIM_CHANNEL_3/TIM_CHANNEL_4 
   __COMPARE__ - 比较值    */
__HAL_TIM_SET_COMPARE(__HANDLE__, __CHANNEL__, __COMPARE__);
/* 获取PWM捕获比较值，TIMx->CCRn */
__HAL_TIM_GET_COMPARE(__HANDLE__, __CHANNEL__);

/* 设置PWM捕获比较值，TIMx->CCRn 
   __HANDLE__ - TIM句柄 
   __CHANNEL__ - PWM输出通道，取值有：
       TIM_CHANNEL_1/TIM_CHANNEL_2/TIM_CHANNEL_3/TIM_CHANNEL_4 
   __POLARITY__ - PWM有效电平极性，取值有：
       TIM_OCPOLARITY_HIGH - 有效电平为高电平
       TIM_OCPOLARITY_LOW - 有效电平为低电平*/
__HAL_TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(__HANDLE__, __CHANNEL__, __POLARITY__);
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17

PWM输出示例

#include "stm32f4xx.h"
#include "sys_init.h"

/* 定时器预分频值，选取原则是方便计算 */
#ifndef SYS_PSC
#define SYS_PSC 84
#endif

void PWM_ParamInit(void);
void PWM_SetParam(uint32_t freq,double dc);

// TIM句柄
static TIM_HandleTypeDef TIM_Handler = {0};

int main(void) {
    
    // HAL_Init(),系统时钟初始化，NVIC全局分组配置...
    SYS_INIT();
    
    PWM_ParamInit();
    
    // 设置基频 1000Hz, 占空比 0.5
    PWM_SetParam(1000,0.5);
    
    // 开启PWM输出
    HAL_TIM_PWM_Start(&TIM_Handler,TIM_CHANNEL_1);
    
    // 关闭PWM输出
    // HAL_TIM_PWM_Stop(&TIM_Handler,TIM_CHANNEL_1);
    
    while(1);
}

// PWM参数初始化
void PWM_ParamInit(void) {
    
    TIM_Handler.Instance = TIM14;
    
    // TIM时钟预分频值，#define SYS_PSC 84
    TIM_Handler.Init.Prescaler = SYS_PSC-1;
    
    //在动态设置PWM基频时设置
    // TIM_Handler.Init.Period = prd;
    
    // 向上计数模式，计数器递增
    TIM_Handler.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
    TIM_Handler.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
    
    // 不开启自动重装预装载缓冲
    TIM_Handler.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE;
	
	HAL_TIM_PWM_Init(&TIM_Handler);   
}

// 设置PWM基频和占空比
void PWM_SetParam(uint32_t freq,double dc) {
    // 设置自动装载值(写入TIMx->ARR)以设置PWM基频
    __HAL_TIM_SET_AUTORELOAD(&TIM_Handler,1000000/freq-1);
    // 设置比较值(写入TIMx->CCRn(n=1~4))以设置PWM占空比
    __HAL_TIM_SET_COMPARE(&TIM_Handler,TIM_CHANNEL_1,1000000/freq*dc);
}

// PWM Msp初始化回调函数
void HAL_TIM_PWM_MspInit(TIM_HandleTypeDef* htim) {
    
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
    TIM_OC_InitTypeDef TIM_OCInitStruct = {0};
    
    // PWM通道对应的GPIO使能
    __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
    // 定时器使能
    __HAL_RCC_TIM14_CLK_ENABLE();
    
    // GPIOA_PIN_7 - TIM14_CH1
    GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_7;
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
    // 配置复用功能
    GPIO_InitStruct.Alternate= GPIO_AF9_TIM14;
    HAL_GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);
    
    // PWM模式1，占空比 = TIMx->CCRn/TIMx->ARR
    TIM_OCInitStruct.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1;
    
    // 在动态设置PWM占空比时设置
    // TIM_OCInitStruct.Pulse = pulse;
    
    // PWM有效电平为高电平
    TIM_OCInitStruct.OCPolarity = TIM_OCPOLARITY_HIGH;
    
    // 配置PWM通道
    HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(htim,&TIM_OCInitStruct,TIM_CHANNEL_1);
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94