STM32單片機(jī)輸出比較模式解析

此項功能是用來控制一個輸出波形，或者指示一段給定的的時間已經(jīng)到時。

當(dāng)計數(shù)器與捕獲/比較寄存器的內(nèi)容相同時，輸出比較功能做如下操作：

● 將輸出比較模式（TIMx_CCMRx寄存器中的OCxM位）和輸出極性（TIMx_CCER寄存器中的CCxP位）定義的值輸出到對應(yīng)的引腳上。在比較匹配時，輸出引腳可以保持它的電平

（OCxM=000）、被設(shè)置成有效電平（OCxM=001）、被設(shè)置成無效電平（OCxM=010）或進(jìn)行翻轉(zhuǎn)（OCxM=011）。

● 設(shè)置中斷狀態(tài)寄存器中的標(biāo)志位（TIMx_SR寄存器中的CCxIF位）。

● 若設(shè)置了相應(yīng)的中斷屏蔽（TIMx_DIER寄存器中的CCxIE位），則產(chǎn)生一個中斷。

● 若設(shè)置了相應(yīng)的使能位（TIMx_DIER寄存器中的CCxDE位，TIMx_CR2寄存器中的CCDS位選擇DMA請求功能），則產(chǎn)生一個DMA請求。

TIMx_CCMRx中的OCxPE位選擇TIMx_CCRx寄存器是否需要使用預(yù)裝載寄存器。

● 設(shè)置中斷狀態(tài)寄存器中的標(biāo)志位（TIMx_SR寄存器中的CCxIF位）。

● 若設(shè)置了相應(yīng)的中斷屏蔽（TIMx_DIER寄存器中的CCXIE位），則產(chǎn)生一個中斷。

● 若設(shè)置了相應(yīng)的使能位（TIMx_DIER寄存器中的CCxDE位，TIMx_CR2寄存器中的CCDS位選擇DMA請求功能），則產(chǎn)生一個DMA請求。

TIMx_CCMRx中的OCxPE位選擇TIMx_CCRx寄存器是否需要使用預(yù)裝載寄存器。

在輸出比較模式下，更新事件UEV對OCxREF和OCx輸出沒有影響。

同步的精度可以達(dá)到計數(shù)器的一個計數(shù)周期。輸出比較模式（在單脈沖模式下）也能用來輸出一個單脈沖。

輸出比較模式的配置步驟：

1.選擇計數(shù)器時鐘（內(nèi)部，外部，預(yù)分頻器）

2.將相應(yīng)的數(shù)據(jù)寫入TIMx_ARR和TIMx_CCRx寄存器中

3.如果要產(chǎn)生一個中斷請求和/或一個DMA請求，設(shè)置CCxIE位和/或CCxDE位。

4.選擇輸出模式，例如：必須設(shè)置OCxM=’011’、OCxPE=’0’、CCxP=’0’和CCxE=’1’，當(dāng)計數(shù)器CNT與CCRx匹配時翻轉(zhuǎn)OCx的輸出管腳，CCRx預(yù)裝載未用，開啟OCx輸出且高電平有效。

5.設(shè)置TIMx_CR1寄存器的CEN位啟動計數(shù)器

TIMx_CCRx寄存器能夠在任何時候通過軟件進(jìn)行更新以控制輸出波形，條件是未使用預(yù)裝載寄存器OCxPE=’0’，否則TIMx_CCRx影子寄存器只能在發(fā)生下一次更新事件時被更新）

程序如下：

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 65535;

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0;

TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;

TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;

TIM_TimeBaseInit（TIM2， &TIM_TimeBaseStructure）;

TIM_PrescalerConfig（TIM2， 35999， TIM_PSCReloadMode_Immediate）;

TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_Timing;//這個地方就是改比較模式的

但是由于比較模式無論選哪個對于產(chǎn)生中斷的作用是一樣的，所以選TIMING都可以

TIM_OCInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1;

TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR1_Val;

TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;

TIM_OCInit（TIM2， &TIM_OCInitStructure）;

TIM_OC1PreloadConfig（TIM2， TIM_OCPreload_Disable）;//

TIMx_CCRx寄存器能夠在任何時候通過軟件進(jìn)行更新以控制輸出波形，條件是未使用預(yù)裝載寄存器OCxPE=’0’，否則TIMx_CCRx影子寄存器只能在發(fā)生下一次更新事件時被更新）。這里設(shè)置為Disable就是為了后面在中斷服務(wù)子程序可以修改TIMx_CCR實時起作用~

TIM_OCInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_2;

TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR2_Val;

TIM_OCInit（TIM2， &TIM_OCInitStructure）;

TIM_OC2PreloadConfig（TIM2， TIM_OCPreload_Disable）;

TIM_OCInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_3;

TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR3_Val;

TIM_OCInit（TIM2， &TIM_OCInitStructure）;

TIM_OC3PreloadConfig（TIM2， TIM_OCPreload_Disable）;

TIM_OCInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_4;

TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR4_Val;

TIM_OCInit（TIM2， &TIM_OCInitStructure）;

TIM_OC4PreloadConfig（TIM2， TIM_OCPreload_Disable）;

TIM_ARRPreloadConfig（TIM2， ENABLE）;//TIM_OCPreload_Enable

TIM_ITConfig（TIM2， TIM_IT_CC1 | TIM_IT_CC2 | TIM_IT_CC3 | TIM_IT_CC4， ENABLE）;

// STM3210B-LK1， set PC.04 - PC.07

GPIO_SetBits（GPIOC， GPIO_Pin_4 |GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7）;

TIM_Cmd（TIM2， ENABLE）;

while （1）

{

}

}

中斷服務(wù)子程序：

void TIM2_IRQHandler（void）

{ u16 capture;

u16 CCR1_Val = 1000;

u16 CCR2_Val = 500;

u16 CCR3_Val = 250;

u16 CCR4_Val = 125;

if （TIM_GetITStatus（TIM2， TIM_IT_CC1） ！= RESET）

{

TIM_ClearITPendingBit（TIM2， TIM_IT_CC1）;

capture = TIM_GetCapture1（TIM2）;

TIM_SetCompare1（TIM2， capture + CCR1_Val）;

////設(shè)置TIMx捕獲比較1寄存器值然后動態(tài)修改其CCR的值使整個程序一直進(jìn)行下去

// PC.04

GPIO_WriteBit（GPIOC， GPIO_Pin_4， （BitAction）（1 - GPIO_ReadOutputDataBit（GPIOC， GPIO_Pin_4）））;

}

else if （TIM_GetITStatus（TIM2， TIM_IT_CC2） ！= RESET）

{

TIM_ClearITPendingBit（TIM2， TIM_IT_CC2）;

capture = TIM_GetCapture2（TIM2）;

TIM_SetCompare2（TIM2， capture + CCR2_Val）;

// PC.05

GPIO_WriteBit（GPIOC， GPIO_Pin_5， （BitAction）（1 - GPIO_ReadOutputDataBit（GPIOC， GPIO_Pin_5）））;

}

else if （TIM_GetITStatus（TIM2， TIM_IT_CC3） ！= RESET）

{

TIM_ClearITPendingBit（TIM2， TIM_IT_CC3）;

capture = TIM_GetCapture3（TIM2）;

TIM_SetCompare3（TIM2， capture + CCR3_Val）;

// PC.06

//GPIO_ResetBits（GPIOC， GPIO_Pin_6）;

GPIO_WriteBit（GPIOC， GPIO_Pin_6， （BitAction）（1 - GPIO_ReadOutputDataBit（GPIOC， GPIO_Pin_6）））; }

else

{

TIM_ClearITPendingBit（TIM2， TIM_IT_CC4）;

capture = TIM_GetCapture4（TIM2）;

TIM_SetCompare4（TIM2， capture + CCR4_Val）;

// PC.07

// GPIO_ResetBits（GPIOC， GPIO_Pin_7）;

GPIO_WriteBit（GPIOC， GPIO_Pin_7， （BitAction）（1 - GPIO_ReadOutputDataBit（GPIOC， GPIO_Pin_7）））;

}

}

在STM32的某些應(yīng)用中，用戶有周期性執(zhí)行某些程序的要求，使用定時器可以產(chǎn)生固定的時間周期，滿足這樣的需求。

STM32相關(guān)特征：

STM32高級定時器TIM1、TIM8，通用定時器TIM2、TIM3、TIM4、TIM5；定時器最大時鐘72MHz，配合預(yù)分頻，提供靈活的時鐘周期；每個TIM有4個獨立捕獲/比較通道，DMA/中斷功能；通道工作在輸出比較定時模式，一個TIM至多可以提供4個不同的定時周期。

原理：TIM某輸出/捕獲通道工作在輸出比較定時模式，計數(shù)器計數(shù)至比較值時產(chǎn)生中斷，在中斷中刷新捕獲比較寄存器，這樣在相同時間間隔后可產(chǎn)生下一次中斷

TIM2時鐘設(shè)置為36MHz，預(yù)分頻設(shè)置為2，使用輸出比較-翻轉(zhuǎn)模式（Output Compare Toggle Mode）。

TIM2計數(shù)器時鐘可表達(dá)為：TIM2 counter clock = TIMxCLK / （Prescaler +1） = 12 MHz

設(shè)置TIM2_CCR1寄存器值為32768，則CC1更新頻率為TIM2計數(shù)器時鐘頻率除以CCR1寄存器值，為366.2 Hz。因此，TIM2通道1可產(chǎn)生一個頻率為183.1 Hz的周期信號。

同理，根據(jù)寄存器TIM2_CCR2 、TIM2_CCR3和 TIM2_CCR4的值，TIM2通道2可產(chǎn)生一個頻率為366.3 Hz的周期信號；TIM2通道3可產(chǎn)生一個頻率為732.4 Hz的周期信號；TIM2通道4可產(chǎn)生一個頻率為1464.8 Hz的周期信號。

#include “stm32f10x_lib.h”

TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;

TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;

vu16 CCR1_Val = 32768;

vu16 CCR2_Val = 16384;

vu16 CCR3_Val = 8192;

vu16 CCR4_Val = 4096;

ErrorStatus HSEStartUpStatus;

void RCC_Configuration（void）;

void GPIO_Configuration（void）;

void NVIC_Configuration（void）;

int main（void）

{

#ifdef DEBUG

debug（）;

#endif

RCC_Configuration（）;

NVIC_Configuration（）;

GPIO_Configuration（）;

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 65535; //這里必須是65535，設(shè)置計數(shù)溢出大小，每計1個數(shù)就產(chǎn)生一個更新事件

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 2;

TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;

TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;

TIM_TimeBaseInit（TIM2， &TIM_TimeBaseStructure）;

TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_Toggle; //管腳輸出模式：翻轉(zhuǎn)（TIM輸出比較觸發(fā)模式）

TIM_OCInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1;