文章目录
- 前言
- 结构体
- TIM_OC_InitTypeDef
- OCMode(输出通道模式)
- Pulse(脉冲值)
- OCPolarity(输出极性)
- OCNPolarity(互补输出通道极性)
- OCFastMode(输出通道快速模式)
- OCIdleState(输出通道闲置状态)
- OCNIdleState(互补输出通道闲置状态)
- 源代码
- 主函数
- 配置
- TIM3_PWM_Init
- HAL_TIM_PWM_Init
- HAL_TIM_PWM_MspInit
- TIM_Base_SetConfig
- HAL_TIM_PWM_ConfigChannel
- TIM_OC1_SetConfig
- HAL_TIM_PWM_Start
- TIM_CCxChannelCmd
- 使用
前言
本篇博客主要介绍基本定时器中的源码解析，会涉及以下两个部分：
- 以整点原子定时器中断实验的程序为蓝本的程序解析
- 重点的结构体介绍
需要注意的是：本文介绍的源代码由正点原子提供，可能会根据个人习惯进行适量调整，与增加注释。该程序使用的并非高级定时器TIM1或者TIM8，而是通用定时器TIM3。但是，他们程序上是兼容的。在自我实现的代码中，严格使用高级寄存器。相关内容将会在下篇文章详细介绍。
由于基本定时器不会与外界有直接的硬件连接，本文就不介绍硬件情况。
HAL库版本：
- STM32Cube_FW_F4_V1.25.0
本文主要参考文章为：
- RM0090 参考手册
自己写的代码的详细分析可以参考博客<STM32CubeMX第五篇之PWM>。
结构体
TIM_OC_InitTypeDef
/**
* @brief TIM Output Compare Configuration Structure definition
*/
typedef struct
{
uint32_t OCMode; /*!< Specifies the TIM mode.
This parameter can be a value of @ref TIM_Output_Compare_and_PWM_modes */
uint32_t Pulse; /*!< Specifies the pulse value to be loaded into the Capture Compare Register.
This parameter can be a number between Min_Data = 0x0000 and Max_Data = 0xFFFF */
uint32_t OCPolarity; /*!< Specifies the output polarity.
This parameter can be a value of @ref TIM_Output_Compare_Polarity */
uint32_t OCNPolarity; /*!< Specifies the complementary output polarity.
This parameter can be a value of @ref TIM_Output_Compare_N_Polarity
@note This parameter is valid only for timer instances supporting break feature. */
uint32_t OCFastMode; /*!< Specifies the Fast mode state.
This parameter can be a value of @ref TIM_Output_Fast_State
@note This parameter is valid only in PWM1 and PWM2 mode. */
uint32_t OCIdleState; /*!< Specifies the TIM Output Compare pin state during Idle state.
This parameter can be a value of @ref TIM_Output_Compare_Idle_State
@note This parameter is valid only for timer instances supporting break feature. */
uint32_t OCNIdleState; /*!< Specifies the TIM Output Compare pin state during Idle state.
This parameter can be a value of @ref TIM_Output_Compare_N_Idle_State
@note This parameter is valid only for timer instances supporting break feature. */
} TIM_OC_InitTypeDef;OCMode(输出通道模式)
/** @defgroup TIM_Output_Compare_and_PWM_modes TIM Output Compare and PWM Modes
* @{
*/
#define TIM_OCMODE_TIMING 0x00000000U /*!< Frozen */
#define TIM_OCMODE_ACTIVE TIM_CCMR1_OC1M_0 /*!< Set channel to active level on match */
#define TIM_OCMODE_INACTIVE TIM_CCMR1_OC1M_1 /*!< Set channel to inactive level on match */
#define TIM_OCMODE_TOGGLE (TIM_CCMR1_OC1M_1 | TIM_CCMR1_OC1M_0) /*!< Toggle */
#define TIM_OCMODE_PWM1 (TIM_CCMR1_OC1M_2 | TIM_CCMR1_OC1M_1) /*!< PWM mode 1 */
#define TIM_OCMODE_PWM2 (TIM_CCMR1_OC1M_2 | TIM_CCMR1_OC1M_1 | TIM_CCMR1_OC1M_0) /*!< PWM mode 2 */
#define TIM_OCMODE_FORCED_ACTIVE (TIM_CCMR1_OC1M_2 | TIM_CCMR1_OC1M_0) /*!< Force active level */
#define TIM_OCMODE_FORCED_INACTIVE TIM_CCMR1_OC1M_2 /*!< Force inactive level */
/**
* @}
*/该部分对应寄存器TIMx_CCMR1的OC1M位。
Pulse(脉冲值)
该脉冲值即为比较值，通过比较计数器中的计数值与该值的大小关系，来转变输出电平的高低。
OCPolarity(输出极性)
该参数的取值范围如下：
/** @defgroup TIM_Output_Compare_Polarity TIM Output Compare Polarity
* @{
*/
#define TIM_OCPOLARITY_HIGH 0x00000000U /*!< Capture/Compare output polarity */
#define TIM_OCPOLARITY_LOW TIM_CCER_CC1P /*!< Capture/Compare output polarity */
/**
* @}
*/该参数用于确定有效电平的极性，对应手册为：
OCNPolarity(互补输出通道极性)
该参数的取值范围如下：
/** @defgroup TIM_Output_Compare_N_Polarity TIM Complementary Output Compare Polarity
* @{
*/
#define TIM_OCNPOLARITY_HIGH 0x00000000U /*!< Capture/Compare complementary output polarity */
#define TIM_OCNPOLARITY_LOW TIM_CCER_CC1NP /*!< Capture/Compare complementary output polarity */
/**
* @}
*/
OCFastMode(输出通道快速模式)
/** @defgroup TIM_Output_Fast_State TIM Output Fast State
* @{
*/
#define TIM_OCFAST_DISABLE 0x00000000U /*!< Output Compare fast disable */
#define TIM_OCFAST_ENABLE TIM_CCMR1_OC1FE /*!< Output Compare fast enable */
/**
* @}
*/
OCIdleState(输出通道闲置状态)
/** @defgroup TIM_Output_Compare_Idle_State TIM Output Compare Idle State
* @{
*/
#define TIM_OCIDLESTATE_SET TIM_CR2_OIS1 /*!< Output Idle state: OCx=1 when MOE=0 */
#define TIM_OCIDLESTATE_RESET 0x00000000U /*!< Output Idle state: OCx=0 when MOE=0 */
/**
* @}
*/
注意：
所谓的闲置状态就是MOE=0时候的状态，需要注意的是，当刹车功能起作用时，即将MOE设置为0，进入闲置状态。
OCNIdleState(互补输出通道闲置状态)
/** @defgroup TIM_Output_Compare_N_Idle_State TIM Complementary Output Compare Idle State
* @{
*/
#define TIM_OCNIDLESTATE_SET TIM_CR2_OIS1N /*!< Complementary output Idle state: OCxN=1 when MOE=0 */
#define TIM_OCNIDLESTATE_RESET 0x00000000U /*!< Complementary output Idle state: OCxN=0 when MOE=0 */
/**
* @}
*/
源代码
整个源代码的体系如下：
- main
- TIM3_PWM_Init
- HAL_TIM_PWM_Init
- HAL_TIM_PWM_MspInit
- TIM_Base_SetConfig
- HAL_TIM_PWM_ConfigChannel
- TIM_OC1_SetConfig
- HAL_TIM_PWM_Start
- TIM_CCxChannelCmd
- TIM_SetTIM3Compare4
主函数
#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"
#include "led.h"
#include "timer.h"
int main(void)
{
u8 dir = 1; //PWM调整方向标志
u16 led0pwmval = 0; //占空比参数
HAL_Init(); //HAL库初始化
Stm32_Clock_Init(360, 25, 2, 8); //时钟初始化
delay_init(180); //延时函数初始化
uart_init(115200); //串口初始化
LED_Init(); //LED初始化
TIM3_PWM_Init(500 - 1, 90 - 1); //PWM初始化：90M/90=1M的计数频率，自动重装载为500，那么PWM频率为1M/500=2kHZ
while (1)
{
delay_ms(10);
if (dir)
led0pwmval++; //dir==1 led0pwmval递增
else
led0pwmval--; //dir==0 led0pwmval递减
if (led0pwmval > 300)
dir = 0; //led0pwmval到达300后，方向为递减
if (led0pwmval == 0)
dir = 1; //led0pwmval递减到0后，方向改为递增
TIM_SetTIM3Compare4(led0pwmval); //修改比较值，修改占空比
}
}通过主函数，可以发现该实验比较简单，大致分成两个部分：
- 功能初始化
- while循环
在功能初始化中，只有PWM波的初始化(TIM3_PWM_Init())是未曾介绍过的，其余函数的实现方式可以参考之前的博客。
在while循环功能实现中，比较重要就是一行代码，修改PWM波的占空比，通过函数TIM_SetTIM3Compare4()实现。
整个源程序的调用结构如下：
配置
TIM3_PWM_Init
/**
* @brief TIM3的PWM初始化
* @note 无
* @param {u16} arr 自动重装值
* @param {u16} psc 时钟预分频数
* @retval 无
*/
void TIM3_PWM_Init(u16 arr, u16 psc)
{
/* 1.RCC时钟使能 */
__HAL_RCC_TIM3_CLK_ENABLE(); //使能定时器3
/* 2.初始化PWM时钟 */
TIM_HandleTypeDef TIM3_Handler; //定时器3句柄
TIM3_Handler.Instance = TIM3; //定时器3
TIM3_Handler.Init.Prescaler = psc; //定时器分频
TIM3_Handler.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP; //向上计数模式
TIM3_Handler.Init.Period = arr; //自动重装载值
TIM3_Handler.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1; //时钟分频
HAL_TIM_PWM_Init(&TIM3_Handler); //初始化TIM3
/* 3.配置通道4 */
TIM_OC_InitTypeDef TIM3_CH4Handler; //定时器3通道4句柄
TIM3_CH4Handler.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1; //模式选择PWM1
TIM3_CH4Handler.Pulse = arr / 2; //设置默认占空比为50%
TIM3_CH4Handler.OCPolarity = TIM_OCPOLARITY_LOW; //输出比较极性为低
HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&TIM3_Handler, &TIM3_CH4Handler, TIM_CHANNEL_4); //配置TIM3通道4
/* 4.开启通道 */
HAL_TIM_PWM_Start(&TIM3_Handler, TIM_CHANNEL_4); //开启PWM通道4
}该函数主要用于PWM时钟与通道的配置。该部分大致分成4个部分：
- RCC时钟使能。
- 初始化PWM时钟。
- 配置输出通道4。
- 使能PWM。
其中涉及到两个结构体：
- 定时器句柄结构体
TIM_HandleTypeDef。 - 定时器输出通道初始化结构体
TIM_OC_InitTypeDef
其中，第一个结构体在之前博客中已经详细介绍，本文不再详细介绍，更多详细内容参考<STM32F429第十九篇之基本定时器实验详解>。
第二个结构体可以参考本文结构体部分：TIM_OC_InitTypeDef.
HAL_TIM_PWM_Init
/**
* @brief Initializes the TIM PWM Time Base according to the specified
* parameters in the TIM_HandleTypeDef and initializes the associated handle.
* @note Switching from Center Aligned counter mode to Edge counter mode (or reverse)
* requires a timer reset to avoid unexpected direction
* due to DIR bit readonly in center aligned mode.
* Ex: call @ref HAL_TIM_PWM_DeInit() before HAL_TIM_PWM_Init()
* @param htim TIM PWM handle
* @retval HAL status
*/
HAL_StatusTypeDef HAL_TIM_PWM_Init(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
/*********************1.参数检查********************************/
/* Check the TIM handle allocation */
if (htim == NULL)
{
return HAL_ERROR;
}
/* Check the parameters */
assert_param(IS_TIM_INSTANCE(htim->Instance));
assert_param(IS_TIM_COUNTER_MODE(htim->Init.CounterMode));
assert_param(IS_TIM_CLOCKDIVISION_DIV(htim->Init.ClockDivision));
assert_param(IS_TIM_AUTORELOAD_PRELOAD(htim->Init.AutoReloadPreload));
/*********************2.定时器底层初始化********************************/
if (htim->State == HAL_TIM_STATE_RESET)//若为参数初始化
{
/* Allocate lock resource and initialize it */
htim->Lock = HAL_UNLOCKED;//开锁
#if (USE_HAL_TIM_REGISTER_CALLBACKS == 1)
/* Reset interrupt callbacks to legacy weak callbacks */
TIM_ResetCallback(htim);
if (htim->PWM_MspInitCallback == NULL)
{
htim->PWM_MspInitCallback = HAL_TIM_PWM_MspInit;
}
/* Init the low level hardware : GPIO, CLOCK, NVIC */
htim->PWM_MspInitCallback(htim);
#else
/* Init the low level hardware : GPIO, CLOCK, NVIC and DMA */
HAL_TIM_PWM_MspInit(htim);//调用底层初始化
#endif /* USE_HAL_TIM_REGISTER_CALLBACKS */
}
/*********************3.定时器基本初始化********************************/
/* Set the TIM state */
htim->State = HAL_TIM_STATE_BUSY;//状态转变为BUSY
/* Init the base time for the PWM */
TIM_Base_SetConfig(htim->Instance, &htim->Init);//时钟初始化
/* Initialize the TIM state*/
htim->State = HAL_TIM_STATE_READY;//状态转变为READY
return HAL_OK;
}该函数和HAL_TIM_Base_Init()函数基本一致，大致分成三个步骤：
- 检测参数类型
- 底层初始化
- 定时器初始化
状态变化：
- HAL_TIM_STATE_RESET——初始状态，未初始化过
- HAL_TIM_STATE_BUSY——底层初始化之后，要进行计时器的配置
- HAL_TIM_STATE_READY——配置完成，计时器可以使用
其中调用了两个函数：
- HAL_TIM_PWM_MspInit——底层配置
- TIM_Base_SetConfig——定时器配置
关于HAL_TIM_Base_Init()函数更多内容，可以参考博客<STM32F429第十九篇之基本定时器实验详解>.
HAL_TIM_PWM_MspInit
/**
* @brief 底层驱动配置
* @note 此函数会被HAL_TIM_PWM_Init()调用
* @param {TIM_HandleTypeDef} *htim 定时器句柄
* @retval 无
*/
void HAL_TIM_PWM_MspInit(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE(); //开启GPIOB时钟
GPIO_InitTypeDef GPIO_Initure;
GPIO_Initure.Pin = GPIO_PIN_1; //PB1
GPIO_Initure.Mode = GPIO_MODE_AF_PP; //复用推挽输出
GPIO_Initure.Pull = GPIO_PULLUP; //上拉
GPIO_Initure.Speed = GPIO_SPEED_HIGH; //高速
GPIO_Initure.Alternate = GPIO_AF2_TIM3; //PB1复用为TIM3_CH4
HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_Initure);
}此函数非常简单，是一个标准的GPIO初始化。其主要功能就是将PB1引脚与TIM3_CH4连接。
TIM_Base_SetConfig
/**
* @brief Time Base configuration
* @param TIMx TIM peripheral
* @param Structure TIM Base configuration structure
* @retval None
*/
void TIM_Base_SetConfig(TIM_TypeDef *TIMx, TIM_Base_InitTypeDef *Structure)
{
/*********************1.设置CR1寄存器********************************/
uint32_t tmpcr1;//CR1临时值
tmpcr1 = TIMx->CR1;
/* 1.1 设置计数模式 */
/* Set TIM Time Base Unit parameters ---------------------------------------*/
if (IS_TIM_COUNTER_MODE_SELECT_INSTANCE(TIMx)) //1,2,3,4,5,8：可以选择计数器的方向
{
/* Select the Counter Mode */
tmpcr1 &= ~(TIM_CR1_DIR | TIM_CR1_CMS);//清零
tmpcr1 |= Structure->CounterMode;//设置模式，对齐方式以及计数器增减方向
}
/* 1.2 设置死区发生器与采样时钟之间的分频比 */
if (IS_TIM_CLOCK_DIVISION_INSTANCE(TIMx)) //除了6,7：可以设置时钟分频
{
/* Set the clock division */
tmpcr1 &= ~TIM_CR1_CKD;
tmpcr1 |= (uint32_t)Structure->ClockDivision;//设置死区发生器与采样时钟之间的分频比
}
/* 1.3 使能自动加载寄存器的影子寄存器 */
/* Set the auto-reload preload */
MODIFY_REG(tmpcr1, TIM_CR1_ARPE, Structure->AutoReloadPreload); //使能自动加载寄存器的影子寄存器
TIMx->CR1 = tmpcr1;
/*********************2.设置ARR寄存器********************************/
/* Set the Autoreload value */
TIMx->ARR = (uint32_t)Structure->Period; //设置时钟的周期
/*********************3.设置PSC寄存器********************************/
/* Set the Prescaler value */
TIMx->PSC = Structure->Prescaler; //设置时钟的预分频
/*********************4.设置RCR寄存器********************************/
if (IS_TIM_REPETITION_COUNTER_INSTANCE(TIMx)) //1,8：支持重复计数器，高级时钟
{
/* Set the Repetition Counter value */
TIMx->RCR = Structure->RepetitionCounter;//设置比较寄存器的更新频率
}
/*********************5.设置EGR 寄存器********************************/
/* Generate an update event to reload the Prescaler
and the repetition counter (only for advanced timer) value immediately */
TIMx->EGR = TIM_EGR_UG;
}该函数在<STM32F429第十九篇之基本定时器实验详解>中详细介绍过基本定时器的相关配置。本文介绍的与高级定时器相关，因此，将该函数重新介绍一遍。
该函数共涉及到5个寄存器：
- CR1
- 计数方向与对齐模式
- 死区发生器与采样时钟之间的分频
- 使能自动加载寄存器的影子寄存器
- ARR
- 设置自动重载寄存器的值，也就是计数周期数
- PSC
- 设置时钟预分频
- RCR
- 设置重复计数器，来设置比较寄存器的更新频率
- EGR
- 设置UG，将影子寄存器的数据写入对应寄存器。
HAL_TIM_PWM_ConfigChannel
/**
* @brief Initializes the TIM PWM channels according to the specified
* parameters in the TIM_OC_InitTypeDef.
* @param htim TIM PWM handle
* @param sConfig TIM PWM configuration structure
* @param Channel TIM Channels to be configured
* This parameter can be one of the following values:
* @arg TIM_CHANNEL_1: TIM Channel 1 selected
* @arg TIM_CHANNEL_2: TIM Channel 2 selected
* @arg TIM_CHANNEL_3: TIM Channel 3 selected
* @arg TIM_CHANNEL_4: TIM Channel 4 selected
* @retval HAL status
*/
HAL_StatusTypeDef HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(TIM_HandleTypeDef *htim,
TIM_OC_InitTypeDef *sConfig,
uint32_t Channel)
{
/*********************1.参数检查********************************/
/* Check the parameters */
assert_param(IS_TIM_CHANNELS(Channel));
assert_param(IS_TIM_PWM_MODE(sConfig->OCMode));
assert_param(IS_TIM_OC_POLARITY(sConfig->OCPolarity));
assert_param(IS_TIM_FAST_STATE(sConfig->OCFastMode));
/* Process Locked */
__HAL_LOCK(htim); //上锁
htim->State = HAL_TIM_STATE_BUSY; //状态切为BUSY
/*********************2.通道配置********************************/
switch (Channel)
{
case TIM_CHANNEL_1:
{
/* Check the parameters */
assert_param(IS_TIM_CC1_INSTANCE(htim->Instance));
/* Configure the Channel 1 in PWM mode */
TIM_OC1_SetConfig(htim->Instance, sConfig); //配置相关信息
/* Set the Preload enable bit for channel1 */
htim->Instance->CCMR1 |= TIM_CCMR1_OC1PE; //使能CCR1的影子寄存器
/* Configure the Output Fast mode */
htim->Instance->CCMR1 &= ~TIM_CCMR1_OC1FE; //清零
htim->Instance->CCMR1 |= sConfig->OCFastMode; //配置快速使能
break;
}
case TIM_CHANNEL_2:
{
/* Check the parameters */
assert_param(IS_TIM_CC2_INSTANCE(htim->Instance));
/* Configure the Channel 2 in PWM mode */
TIM_OC2_SetConfig(htim->Instance, sConfig);
/* Set the Preload enable bit for channel2 */
htim->Instance->CCMR1 |= TIM_CCMR1_OC2PE;
/* Configure the Output Fast mode */
htim->Instance->CCMR1 &= ~TIM_CCMR1_OC2FE;
htim->Instance->CCMR1 |= sConfig->OCFastMode << 8U;
break;
}
case TIM_CHANNEL_3:
{
/* Check the parameters */
assert_param(IS_TIM_CC3_INSTANCE(htim->Instance));
/* Configure the Channel 3 in PWM mode */
TIM_OC3_SetConfig(htim->Instance, sConfig);
/* Set the Preload enable bit for channel3 */
htim->Instance->CCMR2 |= TIM_CCMR2_OC3PE;
/* Configure the Output Fast mode */
htim->Instance->CCMR2 &= ~TIM_CCMR2_OC3FE;
htim->Instance->CCMR2 |= sConfig->OCFastMode;
break;
}
case TIM_CHANNEL_4:
{
/* Check the parameters */
assert_param(IS_TIM_CC4_INSTANCE(htim->Instance));
/* Configure the Channel 4 in PWM mode */
TIM_OC4_SetConfig(htim->Instance, sConfig);
/* Set the Preload enable bit for channel4 */
htim->Instance->CCMR2 |= TIM_CCMR2_OC4PE;
/* Configure the Output Fast mode */
htim->Instance->CCMR2 &= ~TIM_CCMR2_OC4FE;
htim->Instance->CCMR2 |= sConfig->OCFastMode << 8U;
break;
}
default:
break;
}
htim->State = HAL_TIM_STATE_READY; //状态变为READY
__HAL_UNLOCK(htim); //解锁
return HAL_OK;
}该函数非常简单，除了参数检查部分就是参数配置。根据通道不同，该函数分成4块不同的配置方法。为了避免重复，本文以通道1为例。
assert_param(IS_TIM_CC1_INSTANCE(htim->Instance));
/* Configure the Channel 1 in PWM mode */
TIM_OC1_SetConfig(htim->Instance, sConfig); //配置相关信息
/* Set the Preload enable bit for channel1 */
htim->Instance->CCMR1 |= TIM_CCMR1_OC1PE; //使能CCR1的影子寄存器
/* Configure the Output Fast mode */
htim->Instance->CCMR1 &= ~TIM_CCMR1_OC1FE; //清零
htim->Instance->CCMR1 |= sConfig->OCFastMode; //配置快速使能
break;该段配置分析如下：
- 与结构体相关配置通过子函数
TIM_OC1_SetConfig来实现。 - 使能CCR1寄存器的影子寄存器。
- 通过结构体参数来配置是否快速使能。
此处有一处很巧妙：
先配置CCR1相关信息，然后再使能影子寄存器。这样设置就不需要再次使能UG，触发更新事件了。
另外需要注意状态的转变：
- 在配置之前，将状态转变为BUSY，并且上锁。
- 在配置完成之后，将状态变为READY，并且开锁。
TIM_OC1_SetConfig
/**
* @brief Timer Output Compare 1 configuration
* @param TIMx to select the TIM peripheral
* @param OC_Config The ouput configuration structure
* @retval None
*/
static void TIM_OC1_SetConfig(TIM_TypeDef *TIMx, TIM_OC_InitTypeDef *OC_Config)
{
uint32_t tmpccmrx;
uint32_t tmpccer;
uint32_t tmpcr2;
/*********************1.关闭使能********************************/
/* Disable the Channel 1: Reset the CC1E Bit */
TIMx->CCER &= ~TIM_CCER_CC1E; //关闭使能
/*********************2.获得寄存器临时值********************************/
/* Get the TIMx CCER register value */
tmpccer = TIMx->CCER; //ccer临时值
/* Get the TIMx CR2 register value */
tmpcr2 = TIMx->CR2; //cr2临时值
/* Get the TIMx CCMR1 register value */
tmpccmrx = TIMx->CCMR1; //ccmr1临时值
/*********************3.设置输出模式********************************/
/* Reset the Output Compare Mode Bits */
tmpccmrx &= ~TIM_CCMR1_OC1M; //输出模式清零
tmpccmrx &= ~TIM_CCMR1_CC1S; //通道方向清零，配置为输出
/* Select the Output Compare Mode */
tmpccmrx |= OC_Config->OCMode; //配置输出模式
/*********************4.设置有效电平********************************/
/* Reset the Output Polarity level */
tmpccer &= ~TIM_CCER_CC1P;
/* Set the Output Compare Polarity */
tmpccer |= OC_Config->OCPolarity; //配置有效电平
if (IS_TIM_CCXN_INSTANCE(TIMx, TIM_CHANNEL_1)) //检测硬件上是否支持双通道
{
/* Check parameters */
assert_param(IS_TIM_OCN_POLARITY(OC_Config->OCNPolarity));
/* Reset the Output N Polarity level */
tmpccer &= ~TIM_CCER_CC1NP;
/* Set the Output N Polarity */
tmpccer |= OC_Config->OCNPolarity; //设置互补通道的有效电平
/* Reset the Output N State */
tmpccer &= ~TIM_CCER_CC1NE; //设置互补通道为失效
}
/*********************5.设置闲置状态********************************/
if (IS_TIM_BREAK_INSTANCE(TIMx)) //判断是否为高级定时器，只有高级定时器具有刹车功能
{
/* Check parameters */
assert_param(IS_TIM_OCNIDLE_STATE(OC_Config->OCNIdleState));
assert_param(IS_TIM_OCIDLE_STATE(OC_Config->OCIdleState));
/* Reset the Output Compare and Output Compare N IDLE State */
tmpcr2 &= ~TIM_CR2_OIS1;
tmpcr2 &= ~TIM_CR2_OIS1N;
/* Set the Output Idle state */
tmpcr2 |= OC_Config->OCIdleState;
/* Set the Output N Idle state */
tmpcr2 |= OC_Config->OCNIdleState;
}
/*********************6.将临时数据写入寄存器********************************/
/* Write to TIMx CR2 */
TIMx->CR2 = tmpcr2;
/* Write to TIMx CCMR1 */
TIMx->CCMR1 = tmpccmrx;
/* Set the Capture Compare Register value */
TIMx->CCR1 = OC_Config->Pulse; //设置PWM的占空比
/* Write to TIMx CCER */
TIMx->CCER = tmpccer;
}该函数可以分成6个部分：
- 关闭使能
- 获得寄存器的临时值
- 设置输出模式(OCMode)
- 设置有效电平(OCPolarity/OCNPolarity)
- 设置闲置状态(OCIdleState/OCNIdleState)
- 将临时值写入寄存器(写入初始化脉宽Pulse)
可以看出，TIM_OC_InitTypeDef中，除了OCFastMode成员是在HAL_TIM_PWM_ConfigChannel函数中设置的，其余的都是在该函数中设置。
HAL_TIM_PWM_Start
/**
* @brief Starts the PWM signal generation.
* @param htim TIM handle
* @param Channel TIM Channels to be enabled
* This parameter can be one of the following values:
* @arg TIM_CHANNEL_1: TIM Channel 1 selected
* @arg TIM_CHANNEL_2: TIM Channel 2 selected
* @arg TIM_CHANNEL_3: TIM Channel 3 selected
* @arg TIM_CHANNEL_4: TIM Channel 4 selected
* @retval HAL status
*/
HAL_StatusTypeDef HAL_TIM_PWM_Start(TIM_HandleTypeDef *htim, uint32_t Channel)
{
uint32_t tmpsmcr;
/*********************1.参数检查********************************/
/* Check the parameters */
assert_param(IS_TIM_CCX_INSTANCE(htim->Instance, Channel));
/*********************2.使能比较寄存器********************************/
/* Enable the Capture compare channel */
TIM_CCxChannelCmd(htim->Instance, Channel, TIM_CCx_ENABLE);
/*********************3.主输出使能(MOE)********************************/
if (IS_TIM_BREAK_INSTANCE(htim->Instance) != RESET)
{
/* Enable the main output */
__HAL_TIM_MOE_ENABLE(htim);
}
/*********************4.使能计数器********************************/
/* Enable the Peripheral, except in trigger mode where enable is automatically done with trigger */
tmpsmcr = htim->Instance->SMCR & TIM_SMCR_SMS;
if (!IS_TIM_SLAVEMODE_TRIGGER_ENABLED(tmpsmcr)) //判断其并非为触发模式
{
__HAL_TIM_ENABLE(htim);
}
/* Return function status */
return HAL_OK;
}该函数主要是用于启动PWM。主要分成四个步骤：
- 参数检查
- 使能比较寄存器
- 主输出使能(MOE)
- 使能计数器
在高级定时器中，启动PWM需要使能3处，分别对应上述步骤2,3,4。需要注意的是，在使能比较寄存器的时候，此函数没有使能对应互补寄存器。互补寄存器的使能通过函数 HAL_TIMEx_PWMN_Start实现。该函数与本函数基本一致，不再详细展开陈述。
TIM_CCxChannelCmd
/**
* @brief Enables or disables the TIM Capture Compare Channel x.
* @param TIMx to select the TIM peripheral
* @param Channel specifies the TIM Channel
* This parameter can be one of the following values:
* @arg TIM_CHANNEL_1: TIM Channel 1
* @arg TIM_CHANNEL_2: TIM Channel 2
* @arg TIM_CHANNEL_3: TIM Channel 3
* @arg TIM_CHANNEL_4: TIM Channel 4
* @param ChannelState specifies the TIM Channel CCxE bit new state.
* This parameter can be: TIM_CCx_ENABLE or TIM_CCx_DISABLE.
* @retval None
*/
void TIM_CCxChannelCmd(TIM_TypeDef *TIMx, uint32_t Channel, uint32_t ChannelState)
{
uint32_t tmp;
/* 1.参数检查 */
/* Check the parameters */
assert_param(IS_TIM_CC1_INSTANCE(TIMx));
assert_param(IS_TIM_CHANNELS(Channel));
/* 2.通过位移得到通道对应位数 */
tmp = TIM_CCER_CC1E << (Channel & 0x1FU); /* 0x1FU = 31 bits max shift */
/* 3.清除对应的位 */
/* Reset the CCxE Bit */
TIMx->CCER &= ~tmp;
/* 4.使能通道对应的位 */
/* Set or reset the CCxE Bit */
TIMx->CCER |= (uint32_t)(ChannelState << (Channel & 0x1FU)); /* 0x1FU = 31 bits max shift */
}该步骤对应CCER寄存器的OCxE位，其定义为：
通过将对应通道的寄存器置1，从而使能对应通道的比较寄存器。
使用
在使用中，本程序只是修改PWM的占空比，这也是最常用的功能。其源程序为：
/**
* @brief 修改比较值
* @note 无
* @param {*}比较值
* @retval 无
*/
void TIM_SetTIM3Compare4(u32 compare)
{
TIM3->CCR4 = compare;
}可以看到，本程序实现非常简单，即直接向寄存器中写入数值。然而，在库函数中其实是有提供宏定义来实现该功能的。宏定义为：
/**
* @brief Set the TIM Capture Compare Register value on runtime without calling another time ConfigChannel function.
* @param __HANDLE__ TIM handle.
* @param __CHANNEL__ TIM Channels to be configured.
* This parameter can be one of the following values:
* @arg TIM_CHANNEL_1: TIM Channel 1 selected
* @arg TIM_CHANNEL_2: TIM Channel 2 selected
* @arg TIM_CHANNEL_3: TIM Channel 3 selected
* @arg TIM_CHANNEL_4: TIM Channel 4 selected
* @param __COMPARE__ specifies the Capture Compare register new value.
* @retval None
*/
#define __HAL_TIM_SET_COMPARE(__HANDLE__, __CHANNEL__, __COMPARE__) \
(((__CHANNEL__) == TIM_CHANNEL_1) ? ((__HANDLE__)->Instance->CCR1 = (__COMPARE__)) :\
((__CHANNEL__) == TIM_CHANNEL_2) ? ((__HANDLE__)->Instance->CCR2 = (__COMPARE__)) :\
((__CHANNEL__) == TIM_CHANNEL_3) ? ((__HANDLE__)->Instance->CCR3 = (__COMPARE__)) :\
((__HANDLE__)->Instance->CCR4 = (__COMPARE__)))然而，个人不是很推荐，理由如下：
- 效率比较低。
- 必须使用定时器句柄结构体变量，增加全局变量。
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