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文章目录
前言
目标
内容
需求
Timer配置
分频系数
Timer编码
总结
前言
定时器（Timer）在嵌入式系统中是一种重要的硬件资源，常用于生成精确的时间延迟、周期性触发事件或产生PWM信号等应用。本文将重点介绍在STM32微控制器上配置定时器以及实现定时器的占空比输出功能。我们将以实际例子为基础，演示如何通过定时器3的CH3通道实现LED呼吸灯效果，同时讨论配置定时器时需要考虑的周期、分频等关键参数。
目标
- 掌握定时器I配置方式
- 掌握定时器占空比输出
内容
需求
以PD15对应的LED8为例，我们做一个呼吸灯的效果。
我们采用TIMER3_CH3进行实现：
Timer配置
配置Timer通道输出, 这里注意要选择TIMER4 CH4, 因为STM32的TIMER是从TIMER1开始的，通道也是从CH1开始的
配置周期和分频计数
- psc为分频系数，这里的值需要写入到寄存器中的
- period为周期计数，这里的值需要写入到寄存器中
-
- 配置为一个动态数值
SystemCoreClock / 2 / 10000 - 1 - 后边齿轮里要选择No check, 否则无法填入这个内容
- 配置为一个动态数值
分频系数
这里再引入一个点，系统时钟和Timer自己的时钟，系统时钟是系统主频，Timer自己有自己的主频，这个之间存在一个比值。系统主频为168MHZ， Timer3（GD32）的主频为42MHZ，差值为4倍。标准库提供了4倍频方案，HAL库没有，因此计算时，我们需要加入这个因素。
例如：希望 1秒钟执行100次，通常解决思路如下：
但是计数值不可以超过65535，需要做分频：
表达的意思是100秒执行10000次，也就是1秒钟执行100次
但是在这里还要注意一个倍频的问题，当前Timer2存在2倍差距。这里100秒执行10000次，就变成了200秒执行10000次。所以，倍频方面需要再次做处理。
因此，如果要做到1秒执行100次，那么
Timer编码
提供PWM更新的API
/* USER CODE BEGIN 1 */
#include <math.h>
#define CLIP_VALUE(val, min, max) val = fmax(min, fmin(max, val))
void MX_TIM4_Update_CH4(float duty){
CLIP_VALUE(duty, 0, 100);
uint32_t pulse = htim4.Init.Period * duty / 100.0f;
__HAL_TIM_SetCompare(&htim4, TIM_CHANNEL_4, pulse);
}
/* USER CODE END 1 */main文件
/* USER CODE BEGIN 2 */
// 启用指定TIM通道的PWM输出
HAL_TIM_PWM_Start(&htim4, TIM_CHANNEL_4);
/* USER CODE END 2 */
/* Infinite loop */
/* USER CODE BEGIN WHILE */
float duty = 0.0f;
int dir = 1;
while (1)
{
// [0, 100], [100, 0] ....
duty += dir;
if (duty >= 100){
dir = -1;
}else if(duty <= 0){
dir = 1;
}
MX_TIM4_Update_CH4(duty);
printf("duty: %.1f\n", duty);
HAL_Delay(10);
/* USER CODE END WHILE */
/* USER CODE BEGIN 3 */
}
/* USER CODE END 3 */总结
本文详细介绍了在STM32微控制器上配置和使用定时器的方法，特别是利用定时器3的CH3通道实现了呼吸灯效果。首先，我们通过HAL库选择并配置了TIM3通道，确保其能够正确地控制LED的亮度变化。在配置过程中，我们注意到了系统时钟和定时器时钟之间的倍频关系，确保定时器工作频率与系统主频的协调。接着，我们详细讨论了如何设置定时器的周期和分频系数，以实现精确的时间计数和PWM信号输出。
在代码实现中，我们展示了如何通过MX_TIM4_Update_CH4函数更新PWM占空比，从而实现LED亮度的动态调节。这种方法不仅使得STM32能够精确控制外设的工作状态，还为开发人员提供了一个可靠的解决方案，用于实现各种时间相关的应用需求。
通过学习本文中的步骤和方法，开发人员不仅能够掌握定时器的基本配置和占空比输出，还能够应用于更广泛的嵌入式应用开发中，如电机控制、传感器数据采集等。定时器作为嵌入式系统中的核心模块之一，为实现精准和高效的时间控制提供了重要支持，对于需要时间精度和可靠性的应用具有重要意义。
