• 日期: 2027-11-23
  • 标签: 常规

使用标准库函数生成PWM并计数下降沿

本教程将详细介绍如何在STM32单片机上使用标准库函数，通过一个定时器生成4路PWM信号，占空比分别为20%、40%、60%、80%，并利用另一个定时器捕获其中一个通道的下降沿次数，最终将计数结果通过串口打印出来。

代码实现

#include "stm32f1xx.h"
#include "stdio.h"

TIM_HandleTypeDef htim3;
TIM_HandleTypeDef htim2;
UART_HandleTypeDef huart2;

uint32_t count = 0;

void SystemClock_Config(void);
static void MX_GPIO_Init(void);
static void MX_USART2_UART_Init(void);
static void MX_TIM2_Init(void);
static void MX_TIM3_Init(void);

int main(void)
{
  HAL_Init();
  SystemClock_Config();
  MX_GPIO_Init();
  MX_USART2_UART_Init();
  MX_TIM2_Init();
  MX_TIM3_Init();
  
  TIM3->CR1 |= TIM_CR1_CEN;
  TIM3->CCER |= TIM_CCER_CC1E | TIM_CCER_CC2E | TIM_CCER_CC3E | TIM_CCER_CC4E;
  TIM3->CCR1 = 2000;
  TIM3->CCR2 = 4000;
  TIM3->CCR3 = 6000;
  TIM3->CCR4 = 8000;
  
  TIM2->CCER |= TIM_CCER_CC1E;
  TIM2->SMCR |= TIM_SMCR_TS_0 | TIM_SMCR_TS_2 | TIM_SMCR_SMS_2;
  TIM2->DIER |= TIM_DIER_CC1IE;
  TIM2->CR1 |= TIM_CR1_CEN;
  
  while (1)
  {
    char buff[100];
    sprintf(buff, "Count: %d\r\n", count);
    HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t*)buff, strlen(buff), HAL_MAX_DELAY);
  }
}

void SystemClock_Config(void)
{
  RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct;
  RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct;

  /** Initializes the RCC Oscillators according to the specified parameters
  * in the RCC_OscInitTypeDef structure.
  */
  RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;
  RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL9;
  if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }

  /** Initializes the CPU, AHB and APB buses clocks
  */
  RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
                              |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
  RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
  RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
  RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;
  RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;

  if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
}

static void MX_TIM3_Init(void)
{
  TIM_ClockConfigTypeDef sClockSourceConfig;
  TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig;
  TIM_OC_InitTypeDef sConfigOC;

  htim3.Instance = TIM3;
  htim3.Init.Prescaler = 72-1;
  htim3.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
  htim3.Init.Period = 10000-1;
  htim3.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
  if (HAL_TIM_Base_Init(&htim3) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }

  sClockSourceConfig.ClockSource = TIM_CLOCKSOURCE_INTERNAL;
  if (HAL_TIM_ConfigClockSource(&htim3, &sClockSourceConfig) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }

  if (HAL_TIM_PWM_Init(&htim3) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }

  sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_RESET;
  sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE;
  if (HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htim3, &sMasterConfig) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }

  sConfigOC.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1;
  sConfigOC.Pulse = 0;
  sConfigOC.OCPolarity = TIM_OCPOLARITY_HIGH;
  sConfigOC.OCFastMode = TIM_OCFAST_DISABLE;
  if (HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim3, &sConfigOC, TIM_CHANNEL_1) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  if (HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim3, &sConfigOC, TIM_CHANNEL_2) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  if (HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim3, &sConfigOC, TIM_CHANNEL_3) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  if (HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim3, &sConfigOC, TIM_CHANNEL_4) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
}

static void MX_TIM2_Init(void)
{
  TIM_ClockConfigTypeDef sClockSourceConfig;
  TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig;
  TIM_IC_InitTypeDef sConfigIC;

  htim2.Instance = TIM2;
  htim2.Init.Prescaler = 72-1;
  htim2.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
  htim2.Init.Period = 0xFFFF;
  htim2.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
  if (HAL_TIM_Base_Init(&htim2) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }

  sClockSourceConfig.ClockSource = TIM_CLOCKSOURCE_INTERNAL;
  if (HAL_TIM_ConfigClockSource(&htim2, &sClockSourceConfig) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }

  if (HAL_TIM_IC_Init(&htim2) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }

  sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_RESET;
  sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE;
  if (HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htim2, &sMasterConfig) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }

  sConfigIC.ICPolarity = TIM_ICPOLARITY_FALLING;
  sConfigIC.ICSelection = TIM_ICSELECTION_DIRECTTI;
  sConfigIC.ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;
  sConfigIC.ICFilter = 0;
  if (HAL_TIM_IC_ConfigChannel(&htim2, &sConfigIC, TIM_CHANNEL_1) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
}

static void MX_USART2_UART_Init(void)
{
  huart2.Instance = USART2;
  huart2.Init.BaudRate = 115200;
  huart2.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;
  huart2.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;
  huart2.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;
  huart2.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;
  huart2.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;
  huart2.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;
  if (HAL_UART_Init(&huart2) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
}

static void MX_GPIO_Init(void)
{
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;

  /* GPIO Ports Clock Enable */
  __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();
  __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
  __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();

  /*Configure GPIO pin Output Level */
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_13, GPIO_PIN_RESET);

  /*Configure GPIO pin : PC13 */
  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_13;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
  HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);
}

void TIM2_IRQHandler(void)
{
  if ((TIM2->SR & TIM_SR_CC1IF) != 0)
  {
    TIM2->SR &= ~TIM_SR_CC1IF;
    count++;
  }
}

void Error_Handler(void)
{
  while(1);
}

代码说明

  1. 配置定时器TIM3生成PWM信号：

    • 设置TIM3时钟源、计数模式、预分频值、周期值等参数，使其工作在PWM模式下。
    • 开启TIM3的4个通道，分别设置通道的占空比为20%、40%、60%、80%。

  2. 配置定时器TIM2捕获下降沿：

    • 设置TIM2时钟源、计数模式、预分频值等参数，使其工作在输入捕获模式下。
    • 开启TIM2的通道1，并设置输入捕获时钟分频系数和捕获边沿为下降沿。

  3. 在TIM2中断回调函数中计数下降沿：

    • 当TIM2捕获到通道1下降沿时，就会触发TIM2_IRQHandler()中断处理函数执行，并在其中计数。

  4. 通过串口输出计数结果：

    • 在main函数中，使用sprintf()函数将计数结果格式化为字符串，并通过HAL_UART_Transmit()函数将字符串发送到串口。

总结

本教程提供了一个使用标准库函数实现STM32定时器生成PWM并计数下降沿的示例代码，希望能帮助您更好地理解和应用STM32定时器的相关功能。

注意事项

  • 代码需要根据您的实际硬件环境进行修改，例如定时器的配置、串口配置等。
  • 本教程只提供了一个简单的示例代码，您可以根据自己的需求进行扩展和改进。

扩展阅读

  • STM32官方库参考手册：https://www.st.com/en/microcontrollers-microprocessors/stm32-microcontrollers.html
  • STM32CubeMX工具：https://www.st.com/en/development-tools/stm32cubemx.html
STM32 定时器生成PWM并计数下降沿：标准库实现

原文地址: https://www.cveoy.top/t/topic/kdeh 著作权归作者所有。请勿转载和采集!

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