CW32定時(shí)器操作講解——輸入捕獲

CW32系列MCU的GTIM、ATIM的每個(gè)定時(shí)器都帶有至少4路獨(dú)立的捕獲 / 比較通道，輸入捕獲功能可以測(cè)量輸入信號(hào)的脈沖寬度或者頻率。當(dāng)捕獲比較通道 CHy 上信號(hào)發(fā)生跳變（上升沿或下降沿）時(shí)，硬件自動(dòng)將當(dāng)前計(jì)數(shù)寄存器 GTIMx_CNT 的值存放到對(duì)應(yīng)通道的比較捕獲寄存器 GTIMx_CCRy 中，完成一次捕獲。通過(guò)連續(xù)幾次捕獲即可完成信號(hào)脈沖寬度或者頻率的測(cè)量。

功能框圖如下圖所示：

各個(gè)通道上觸發(fā)捕獲的條件由比較捕獲控制寄存器 GTIMx_CMMR 決定。

當(dāng)發(fā)生一次捕獲時(shí)，通道 CHy 比較捕獲中斷標(biāo)志 GTIMx_ISR.CCy 被硬件置位，如果允許中斷 ( 設(shè)置中斷使能寄 存器 GTIMx_IER.CCy 為 1)，CPU 將響應(yīng)中斷服務(wù)程序。退出中斷服務(wù)程序之前，應(yīng)設(shè)置中斷標(biāo)志清除寄存器 GTIMx_ICR.CCy 為 0 以清除該標(biāo)志。

輸入捕獲來(lái)源

GTIM 的輸入捕獲來(lái)源可以是外部 GTIMx_CHy 引腳，也可以是片內(nèi)其它外設(shè)，通過(guò)通用定時(shí)器輸入捕獲來(lái)源配置寄存器 SYSCTRL_GTIMxCAP 進(jìn)行配置。當(dāng) SYSCTRL_GTIMxCAP.CHy 為 0x00 時(shí)，輸入捕獲信號(hào)的外部輸入端口由 GPIO 復(fù)用功能寄存器 (GPIOx_AFRH 和 GPIOx_AFRL) 進(jìn)行配置。當(dāng) SYSCTRL_GTIMxCAP.CHy 為 0x01 ~ 0x07 時(shí)，輸入捕獲信號(hào)來(lái)自片內(nèi)其它外設(shè)，如下表所示：

這種配置下，可以在芯片內(nèi)部實(shí)現(xiàn)外部輸入的互聯(lián)，例如將 UART 的 RXD 信號(hào)作為輸入捕獲來(lái)源，可以實(shí)現(xiàn)對(duì) UART 波特率的自動(dòng)檢測(cè)。

實(shí)例演示：利用GTIM的輸入捕獲功能，測(cè)量PWM信號(hào)的周期和脈寬

1.初始化系統(tǒng)時(shí)鐘

void RCC_Configuration(void)

{

__RCC_GTIM1_CLK_ENABLE();

__RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();

RCC_HSI_Enable(RCC_HSIOSC_DIV6);

// 系統(tǒng)時(shí)鐘設(shè)置為HSI，6分頻，8MHz， PCLK、HCLK不分頻, PCLK=HCLK=SysClk=8MHz

}

2.初始化GPIO

void GPIO_Configuration(void)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};

GPIO_InitStruct.IT = GPIO_IT_NONE;

GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;

GPIO_InitStruct.Pins = GPIO_PIN_6 | GPIO_PIN_7;

GPIO_Init(CW_GPIOA, GPIO_InitStruct);

PA06_AFx_GTIM1CH1();//設(shè)置PA06復(fù)用為GTIM1_CH1, 上升沿觸發(fā)捕獲

PA07_AFx_GTIM1CH2();//設(shè)置PA07復(fù)用為GTIM1_CH2，下降沿觸發(fā)捕獲。

}

3.配置中斷服務(wù)程序

void NVIC_Configuration(void)

{

__disable_irq();

NVIC_EnableIRQ(GTIM1_IRQn);

__enable_irq();

}

4.GTIM1中斷服務(wù)程序：通道1的輸入捕獲中斷獲取計(jì)數(shù)值VALUE1，通道2的輸入捕獲中斷獲取計(jì)數(shù)值VALUE2，通道1的第2次輸入捕獲中斷獲取計(jì)數(shù)值VALUE3。則信號(hào)脈寬=VALUE2-VALUE1，信號(hào)周期=VALUE3-VALUE1。注意如果待測(cè)量信號(hào)的脈寬和周期較長(zhǎng)，在計(jì)算時(shí)需要考慮定時(shí)器的溢出問(wèn)題，詳見定時(shí)器溢出中斷處理內(nèi)容。

void GTIM1_IRQHandler(void)

{

GTIM1_IRQHandlerCallBack();

}

void GTIM1_IRQHandlerCallBack(void)

{

static uint8_t stage = 0;

static uint32_t cnt = 0;

if (GTIM_GetITStatus(CW_GTIM1, GTIM_IT_OV))

{

GTIM_ClearITPendingBit(CW_GTIM1, GTIM_IT_OV);

if (stage == 1)

{

cnt++;

}

}

if (GTIM_GetITStatus(CW_GTIM1, GTIM_IT_CC1))

{

if (stage == 0)

{

PWMPeriod = GTIM_GetCapture1(CW_GTIM1);

stage = 1;

}

else if (stage == 1)

{

PWMPeriod = GTIM_GetCapture1(CW_GTIM1) + cnt * 65536 - PWMPeriod;

stage = 0;

cnt = 0;

}

GTIM_ClearITPendingBit(CW_GTIM1, GTIM_IT_CC1);

}

if (GTIM_GetITStatus(CW_GTIM1, GTIM_IT_CC2))

{

if (stage == 1)

{

PWMWidth = GTIM_GetCapture2(CW_GTIM1) + cnt * 65536 - PWMPeriod;

}

GTIM_ClearITPendingBit(CW_GTIM1, GTIM_IT_CC2);

}

}

5.主程序：使用GTIM1的CH1和CH2兩個(gè)通道對(duì)PWM輸入信號(hào)進(jìn)行測(cè)量，在捕獲中斷服務(wù)程序中完成信號(hào)的周期和脈寬計(jì)算。

static uint32_t PWMPeriod = 0;

static uint32_t PWMWidth = 0;

int32_t main(void)

{

RCC_Configuration();//System Clocks Configuration

GPIO_Configuration();//GPIO Configuration

NVIC_Configuration();//NVIC Configuration

GTIM_InitTypeDef GTIM_InitStruct = {0};

GTIM_ICInitTypeDef GTIM_ICInitStruct = {0};

GTIM_InitStruct.Mode = GTIM_MODE_TIME; /*!< GTIM的模式選擇。*/

GTIM_InitStruct.OneShotMode = GTIM_COUNT_CONTINUE;

/*!< GTIM的單次/連續(xù)計(jì)數(shù)模式選擇。*/

GTIM_InitStruct.Prescaler = GTIM_PRESCALER_DIV1; /*!< GTIM的預(yù)分頻系數(shù)。*/

GTIM_InitStruct.ReloadValue = 0xFFFF; /*!< GTIM的重載值。*/

GTIM_InitStruct.ToggleOutState = DISABLE;

GTIM_TimeBaseInit(CW_GTIM1, GTIM_InitStruct); //GTIM的基礎(chǔ)參數(shù)初始化

GTIM_ICInitStruct.CHx = GTIM_CHANNEL1;// GTIM 輸入捕獲的配置參數(shù)

GTIM_ICInitStruct.ICFilter = GTIM_CHx_FILTER_NONE;

GTIM_ICInitStruct.ICInvert = GTIM_CHx_INVERT_ON;

GTIM_ICInitStruct.ICPolarity = GTIM_ICPolarity_Rising;

GTIM_ICInit(CW_GTIM1, GTIM_ICInitStruct);//輸入捕獲功能初始化

GTIM_ICInitStruct.CHx = GTIM_CHANNEL2;

GTIM_ICInitStruct.ICPolarity = GTIM_ICPolarity_Falling;

GTIM_ICInit(CW_GTIM1, GTIM_ICInitStruct);

GTIM_ITConfig(CW_GTIM1, GTIM_IT_CC1 | GTIM_IT_CC2 | GTIM_IT_OV, ENABLE);

GTIM_Cmd(CW_GTIM1, ENABLE);

while (1)

{

}

}

6.演示說(shuō)明：

將同一個(gè)PWM輸入信號(hào)引入到PA06和PA07上，運(yùn)行程序，使用GTIM1的CH1和CH2兩個(gè)通道對(duì)PWM輸入信號(hào)的脈寬和周期進(jìn)行測(cè)量。

來(lái)源：武漢芯源半導(dǎo)體

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審核編輯 黃宇