原创 STM32学习日志(13)----TIM1定时器产生任意频率

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STM32学习日志(12)---- TIM1定时器产生任意频率

编译环境: EWARM V5.30
硬件环境: 南京万利 EK-STM32F
作者 : szlihongtao
时间 :   2010-07-11
说明 :  1. 在相应的引脚上可以观察到输出的方波波形
     PA11:   STM32F103VBT6----pin63,TIM1_CH4
     2. 要断开 EK-STM32F的 J8 的3-4脚之间的短路环
     3. 示波器实测通过
*******************************************************************************/
#include "stm32f10x.h"
#include "stm32_m.h"
//******************************************************************************

#define TIM1CounterClock 72000000   // 定时器的时钟频率，单位为Hz
#define FreqStart1   1000    // 开机输出频率，单位为Hz

ErrorStatus HSEStartUpStatus;
INT16U freq;
//******************************************************************************
// 延时50ms
//******************************************************************************
static void delay(void)
{
 INT32U i;
    static INT32U jjj="5240"*50;

 for (i=0; i<jjj; i++);
}
//******************************************************************************
static void delayms(INT16U cnt)
{
 INT16U i;

 while(cnt--)
  for (i=0; i<7333; i++);
}
//******************************************************************************
// 时钟设置初始化
//******************************************************************************
static void RCC_Configuration(void)
{
  ErrorStatus HSEStartUpStatus;
/*
RCC_AdjustHSICalibrationValue 调整内部高速晶振（HSI）校准值
RCC_ITConfig 使能或者失能指定的RCC中断
RCC_ClearFlag 清除RCC的复位标志位
RCC_GetITStatus 检查指定的RCC中断发生与否
RCC_ClearITPendingBit 清除RCC的中断待处理位
*/
   /* RCC system reset(for debug purpose) */
   // 时钟系统复位
   RCC_DeInit();

 // 使能外部的8M晶振
 // 设置外部高速晶振（HSE）
   /* Enable HSE */
   RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);

 // 使能或者失能内部高速晶振（HSI）
 RCC_HSICmd(DISABLE);

 // 等待HSE起振
 // 该函数将等待直到HSE就绪，或者在超时的情况下退出
   /* Wait till HSE is ready */
   HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();

   if(HSEStartUpStatus == SUCCESS)
   {
     /* HCLK = SYSCLK */
  // 设置AHB时钟（HCLK）
     RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1); // 72 MHz

     /* PCLK1 = HCLK/2 */
  // 设置低速AHB时钟（PCLK1）
     RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2); // 36 MHz

     /* PCLK2 = HCLK */
  // 设置高速AHB时钟（PCLK2）
     RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1); // 72 MHz

     /* ADCCLK = PCLK2/8 */
  // 设置ADC时钟（ADCCLK）
     RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div8);

  // 设置USB时钟（USBCLK）
  // USB时钟 = PLL时钟除以1.5
  RCC_USBCLKConfig(RCC_USBCLKSource_PLLCLK_1Div5);

  // 设置外部低速晶振（LSE）
  RCC_LSEConfig(RCC_LSE_OFF);

  // 使能或者失能内部低速晶振（LSI）
  // LSE晶振OFF
  RCC_LSICmd(DISABLE);

  // 设置RTC时钟（RTCCLK）
  // 选择HSE时钟频率除以128作为RTC时钟
  RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_HSE_Div128);

  // 使能或者失能RTC时钟
  // RTC时钟的新状态
  RCC_RTCCLKCmd(DISABLE);

     /* Flash 2 wait state */
     FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);

     /* Enable Prefetch Buffer */
     FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);

     /* PLLCLK = 8MHz * 9 = 72 MHz */
  // 设置PLL时钟源及倍频系数
     RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9);

     /* Enable PLL */
  // 使能或者失能PLL
     RCC_PLLCmd(ENABLE);

     /* Wait till PLL is ready */
  // 检查指定的RCC标志位设置与否
     while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET)
     {
     }

     /* Select PLL as system clock source */
  // 设置系统时钟（SYSCLK）
     RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);

     /* Wait till PLL is used as system clock source */
  // 返回用作系统时钟的时钟源
     while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08)
     {
     }
  }

 // 使能或者失能AHB外设时钟
 RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1
       |RCC_AHBPeriph_DMA2
       |RCC_AHBPeriph_SRAM
       |RCC_AHBPeriph_FLITF
       |RCC_AHBPeriph_CRC
       |RCC_AHBPeriph_FSMC
       |RCC_AHBPeriph_SDIO,DISABLE);
 // 使能或者失能APB1外设时钟
 RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_ALL,DISABLE);

 // 强制或者释放高速APB（APB2）外设复位
 RCC_APB2PeriphResetCmd(RCC_APB2Periph_ALL,ENABLE);
 // 退出复位状态
 RCC_APB2PeriphResetCmd(RCC_APB2Periph_ALL,DISABLE);

 // 强制或者释放低速APB（APB1）外设复位
 RCC_APB1PeriphResetCmd(RCC_APB1Periph_ALL,ENABLE);
 // 退出复位状态
 RCC_APB1PeriphResetCmd(RCC_APB1Periph_ALL,DISABLE);

 // 强制或者释放后备域复位
 RCC_BackupResetCmd(ENABLE);

 // 使能或者失能时钟安全系统
 RCC_ClockSecuritySystemCmd(DISABLE);
}
//******************************************************************************
// NVIC设置
//******************************************************************************
static void NVIC_Configuration(void)
{
 NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM1_UP_IRQn;
   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
   NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM1_CC_IRQn;
   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
   NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}
//******************************************************************************
// GPIO设置
//******************************************************************************
static void GPIO_Configuration(void)
{
 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_GPIOC|RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);

   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5;
   GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz;
   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
   GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);

   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7 | GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9;
   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
   GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
//------------------------------------------------------------------------------
// PA11: (TIM1_CH4) USB-DM  STM32F103RC----pin70
// 要断开 EK-STM32F的 J8 的3-4脚之间的短路环
//------------------------------------------------------------------------------
   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11;
   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
   GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

 GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_11);  // 这句话没有用处，因为IO使用的是特殊功能，AF_PP
}
//******************************************************************************
// 改写自FW库的stm32f10x_tim.c的TIM_TimeBaseInit的函数，去掉了最后一条语句
//******************************************************************************
static void myTIM_TimeBaseInit(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_TimeBaseInitTypeDef* TIM_TimeBaseInitStruct)
{
 #define CR1_CKD_Mask           ((uint16_t)0x00FF) // 参照stm32f10x_tim.c文件的设置
#define  CR1_CounterMode_Mask  ((uint16_t)0x038F)

 /* Check the parameters */
  assert_param(IS_TIM_123458_PERIPH(TIMx));
  assert_param(IS_TIM_COUNTER_MODE(TIM_TimeBaseInitStruct->TIM_CounterMode));
  assert_param(IS_TIM_CKD_DIV(TIM_TimeBaseInitStruct->TIM_ClockDivision));
  /* Select the Counter Mode and set the clock division */
  TIMx->CR1 &= CR1_CKD_Mask & CR1_CounterMode_Mask;
  TIMx->CR1 |= (uint32_t)TIM_TimeBaseInitStruct->TIM_ClockDivision |
                TIM_TimeBaseInitStruct->TIM_CounterMode;

  /* Set the Autoreload value */
  TIMx->ARR = TIM_TimeBaseInitStruct->TIM_Period ;

  /* Set the Prescaler value */
  TIMx->PSC = TIM_TimeBaseInitStruct->TIM_Prescaler;

  /* Generate an update event to reload the Prescaler value immediatly */
  //TIMx->EGR = TIM_PSCReloadMode_Immediate;
}
//******************************************************************************
static void Tim1_Configuration(void)
{
 TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
 TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;
 TIM_BDTRInitTypeDef TIM_BDTRInitStructure;

 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1, ENABLE);
 /* -----------------------------------------------------------------------
    TIM1 Configuration: generate 1 PWM signals
    TIM1CLK = 72 MHz, Prescaler = 1, TIM1 counter clock = 36 MHz
    TIM1 ARR Register = 1200-1 => TIM1 Frequency = TIM1 counter clock/(ARR + 1)
    TIM1 Frequency = 1 KHz.
    TIM1 Channel4 duty cycle =  10uS
    最小频率= 36 MHz / 65535 = 549
  ----------------------------------------------------------------------- */
  /* Time base configuration */
  // TIM1_Period设置了在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值。它的取值必须在0x0000和0xFFFF之间。
  TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = (TIM1CounterClock/(2*FreqStart1))-1;
  // TIM1_Prescaler设置了用来作为TIM1时钟频率除数的预分频值。它的取值必须在0x0000和0xFFFF之间。
  TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 2-1;
  // TIM1_ClockDivision设置了时钟分割。
  TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
  // TIM1_CounterMode选择了计数器模式
  TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
  /*
 TIM1_RepetitionCounter设置了周期计数器值。RCR向下计数器每次计数至0，会产生一个更新事件且计数器重新由RCR值（N）开始计数。
 这意味着在PWM模式（N+1）对应着：
 .. 边沿对齐模式下PWM周期数
 .. 中央对齐模式下PWM半周期数
 它的取值必须在0x00和0xFF之间。
  */
  TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;
  TIM_TimeBaseInit(TIM1, &TIM_TimeBaseStructure);
//------------------------------------------------------------------------------
  /* PWM1 Mode configuration: Channel4 */
  TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
  TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; // 使能输出比较状态
  TIM_OCInitStructure.TIM_OutputNState = TIM_OutputNState_Disable; // 失能输出比较N状态
  TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 360*2;    // 360----10uS   180-----5uS
/*
 TIM1_OCPolarity输出极性---TIM_OCPolarity_High，输出比较极性高,输出的是正脉冲
 TIM1_OCPolarity输出极性---TIM_OCPolarity_Low， 输出比较极性低,输出的是负脉冲
*/
  TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
  TIM_OCInitStructure.TIM_OCNPolarity = TIM_OCNPolarity_Low; // 互补输出极性
  // 选择空闲状态下的非工作状态
  // 当MOE=0设置TIM1输出比较空闲状态
  // 默认输出位低电平
  TIM_OCInitStructure.TIM_OCIdleState = TIM_OCIdleState_Reset;
  // 选择空闲状态下的非工作状态
  // 当MOE=0重置TIM1输出比较N空闲状态
  TIM_OCInitStructure.TIM_OCNIdleState = TIM_OCIdleState_Reset;
  TIM_OC4Init(TIM1, &TIM_OCInitStructure);
  TIM_OC4PreloadConfig(TIM1, TIM_OCPreload_Enable);// 使能TIMx在CCR1上的预装载寄存器
//------------------------------------------------------------------------------
  // 设置刹车特性，死区时间，锁电平，OSSI，OSSR状态和AOE（自动输出使能
  /* Automatic Output enable, Break, dead time and lock configuration*/
  // TIM1_OSSRState设置在运行模式下非工作状态选项
  // TIM1_OSSRState_Enable,使能TIM1 OSSR状态
  // TIM1_OSSRState_Disable,失能TIM1 OSSR状态
  TIM_BDTRInitStructure.TIM_OSSRState = TIM_OSSRState_Disable;
/*
 TIM1_OSSIState设置在运行模式下非工作状态选项。该参数取值见下表。
 TIM1_OSSIState_Enable   使能TIM1 OSSI状态
 TIM1_OSSIState_Disable  失能TIM1 OSSI状态
*/
  TIM_BDTRInitStructure.TIM_OSSIState = TIM_OSSIState_Disable;
/*
TIM1_LOCKLevel设置了锁电平参数。该参数取值见下表。
TIM1_LOCKLevel_OFF   不锁任何位
TIM1_LOCKLevel_1     使用锁电平1
TIM1_LOCKLevel_2     使用锁电平2
TIM1_LOCKLevel_3     使用锁电平3
*/
  TIM_BDTRInitStructure.TIM_LOCKLevel = TIM_LOCKLevel_1;
  // TIM1_DeadTIM1指定了输出打开和关闭状态之间的延时。
  TIM_BDTRInitStructure.TIM_DeadTime = 5;
/*
 TIM1_Break使能或者失能TIM1刹车输入。该参数取值见下表。
 TIM1_Break_Enable    使能TIM1刹车输入
 TIM1_Break_Disable   失能TIM1刹车输入
*/
  TIM_BDTRInitStructure.TIM_Break = TIM_Break_Disable;
/*
 TIM1_BreakPolarity设置TIM1刹车输入管脚极性。该参数取值见下表。
 TIM1_BreakPolarity_Low    TIM1刹车输入管脚极性低
 TIM1_BreakPolarity_High   TIM1刹车输入管脚极性高
*/
  TIM_BDTRInitStructure.TIM_BreakPolarity = TIM_BreakPolarity_High;
/*
 TIM1_AutomaticOutput使能或者失能自动输出功能,该参数取值见下表。
 TIM1_AutomaticOutput_Enable   自动输出功能使能
 TIM1_AutomaticOutput_Disable  自动输出功能失能
*/
  TIM_BDTRInitStructure.TIM_AutomaticOutput = TIM_AutomaticOutput_Disable;
  TIM_BDTRConfig(TIM1, &TIM_BDTRInitStructure);  // 这条语句可以不执行

  // 这条语句可以不执行
  TIM_SelectOutputTrigger(TIM1, TIM_TRGOSource_Update); /* Master Mode selection */

  // 这条语句可以不执行
  TIM_ARRPreloadConfig(TIM1, ENABLE);  // 使能TIMx在ARR上的预装载寄存器

  TIM_ITConfig(TIM1,TIM_IT_Update, ENABLE);
  TIM_ITConfig(TIM1,TIM_IT_CC4, ENABLE);
  TIM_Cmd(TIM1, DISABLE);
}
//******************************************************************************
// 输出pwm的频率设置
// 脉冲输出的高电平时间没有调整
// freq1=1----65535Hz
//******************************************************************************
void Freq_Config(INT16U freq1)
{
 TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
 INT16U TIM_Prescaler,TIM_Period;
 INT32U utemp;

 if (freq1==0)
  return;

 utemp=TIM1CounterClock/(INT32U)freq1;

 TIM_Prescaler=utemp/65536;
 ++TIM_Prescaler;                       // 注意这句话，一定要++

 utemp=TIM1CounterClock/TIM_Prescaler;  // 分频后的定时器输入频率
 TIM_Period=utemp/freq1;               // 周期常数

 TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = TIM_Period-1;
  TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = TIM_Prescaler-1;
   TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
   TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
   myTIM_TimeBaseInit(TIM1, &TIM_TimeBaseStructure);
    TIM_Cmd(TIM1, ENABLE);      // 定时器开始运行

 // 这条语句必须要有!!!
 TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1, ENABLE);   /* Main Output Enable */
}
//******************************************************************************
// LED5亮
//******************************************************************************
void Led_RW_ON(void)
{
   GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_4);
}
//******************************************************************************
// LED5灭
//******************************************************************************
void Led_RW_OFF(void)
{
   GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_4);
}
//******************************************************************************
// 主程序
//******************************************************************************
int main(void)
{
 INT8U i;

  RCC_Configuration();
   GPIO_Configuration();
 Tim1_Configuration();
  NVIC_Configuration();
 delay();

 for (i=0;i<3;++i)
 {
  Led_RW_ON();
  delayms(200);
  Led_RW_OFF();
  delayms(200);
 }
//------------------------------------------------------------------------------
 for (;;)
 {
  freq=200;
  Freq_Config(freq);

  delayms(20);

  freq=800;
  Freq_Config(freq);

  delayms(20);
  GPIOC->ODR ^= GPIO_Pin_5; // led4 toogle
 }
}
//******************************************************************************
#ifdef  USE_FULL_ASSERT

/**
  * @brief  Reports the name of the source file and the source line number
  *   where the assert_param error has occurred.
  * @param file: pointer to the source file name
  * @param line: assert_param error line source number
  * @retval : None
  */
void assert_failed(uint8_t* file, uint32_t line)
{
  /* User can add his own implementation to report the file name and line number,
     ex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line) */

  /* Infinite loop */
  while (1)
  {
  }
}
#endif

/**
  * @}
  */
//******************************************************************************
/******************* (C) COPYRIGHT 2009 STMicroelectronics *****END OF FILE****/
//******************************************************************************
/*
 LED2---------PC7
 LED3---------PC6
 LED4---------PC5
 LED5---------PC4

 KEY2---------PD3
 KEY3---------PD4
*/