【合宙Air105开发板试用体验】Air105的定时器, 定时器中断和PWM输出

本文来源电子发烧友社区，作者：Michael， 帖子地址：https://bbs.elecfans.com/jishu_2287621_1_1.html

Air105 的 timer

定时器

• 1 个 Timer 单元，包含 8 个独立定时器: Timer0，Timer1，Timer2，Timer3，Timer4，Timer5，Timer6，Time7
• 8 个定时器中断源独立，每个定时器单独占 1 个中断源
• 使用 PCLK 时钟频率作为定时器计时钟源
• 定时器采用向下计数方式

PWM

• 每个 Timer 单元定时器都支持 PWM 模式
• PWM 模式最高频率 PCLK/2
• PWM 单次触发（one shot）功能

定时器相关代码

以下代码基于 air105_project https://gitee.com/iosetting/air105_project 的库函数

定时器模块结构

在Air105中, 全局只有一个定时器模块, TIMM0

1. typedef struct
2. {
3. TIM_TypeDef TIM[TIM_NUM];
4. __I  uint32_t TIM_IntStatus;
5. __I  uint32_t TIM_EOI;
6. __I  uint32_t TIM_RawIntStatus;
7. __I  uint32_t TIM_Comp;
8. __IO uint32_t TIM_ReloadCount[TIM_NUM];
9. } TIM_Module_TypeDef;

复制代码

这个 TIMM0 的地址定义在 air105.h 中

1. #define TIMM0                                   ((TIM_Module_TypeDef *)TIMM0_BASE)
2. #define AIR105_PERIPH_BASE                      (0x40000000UL)   /*!< (Peripheral) Base Address */
3. #define AIR105_APB0_BASE                        (AIR105_PERIPH_BASE + 0x10000)
4. #define TIMM0_BASE                              (AIR105_APB0_BASE + 0x3000)

复制代码

地址 = 0x40000000UL + 0x10000 + 0x3000 = 0x4001 3000
范围 [0x4001_3000, 0x4001_3FFF]

定时器初始化

定时器的初始化只需要两个参数: TIMx, 周期(时钟数), 为配合定时器使用, 还需要定义中断

1. void Timer_Init(void)
2. {
3. TIM_InitTypeDef TIM_InitStruct;
4. NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
5.  
6. // 开启定时器的外设时钟
7. SYSCTRL_APBPeriphClockCmd(SYSCTRL_APBPeriph_TIMM0, ENABLE);
8. SYSCTRL_APBPeriphResetCmd(SYSCTRL_APBPeriph_TIMM0, ENABLE);
9.  
10. // 定时器的时钟是 PCLK, 计数间隔为 1ms 对应的时钟数
11. TIM_InitStruct.TIM_Period = SYSCTRL->PCLK_1MS_VAL;
12. // 使用 定时器0
13. TIM_InitStruct.TIMx = TIM_0;
14. // 初始化
15. TIM_Init(TIMM0, &TIM_InitStruct);
16. // 开启定时器0的中断
17. TIM_ITConfig(TIMM0, TIM_InitStruct.TIMx, ENABLE);
18.  
19. //NVIC
20. NVIC_SetPriorityGrouping(NVIC_PriorityGroup_0);
21. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
22. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM0_0_IRQn;
23. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
24. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
25. NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
26.  
27.     // 启动定时器0
28. TIM_Cmd(TIMM0, (TIM_NumTypeDef)TIM_0, ENABLE);
29. }

复制代码

定时器中断处理

Air105对应每个定时器, 各有一个中断处理函数, 可以查看 startup.air105.s 中的中断向量定义

1. TIM0_0_IRQHandler
2. TIM0_1_IRQHandler
3. TIM0_2_IRQHandler
4. TIM0_3_IRQHandler
5. TIM0_4_IRQHandler
6. TIM0_5_IRQHandler
7. TIM0_6_IRQHandler
8. TIM0_7_IRQHandler

复制代码

对应 Timer0 的中断处理, 写在 air105_it.c. TIM_ClearITPendingBit 和 NVIC_ClearPendingIRQ 是必须调用的, 用于清除中断

1. void TIM0_0_IRQHandler(void)
2. {
3. TIM_ClearITPendingBit(TIMM0, TIM_0);
4. NVIC_ClearPendingIRQ(TIM0_0_IRQn);
5. }

复制代码

下面加入处理逻辑的例子, 每秒调用一次 timer_handler(), 注意不要在中断处理中使用耗时的工作

1. extern uint32_t timer_count;
2. extern void timer_handler(void);
3.  
4. void TIM0_0_IRQHandler(void)
5. {
6. timer_count++;
7. if (timer_count >= 1000)
8. {
9. timer_count = 0;
10. timer_handler();
11. }
12. TIM_ClearITPendingBit(TIMM0, TIM_0);
13. NVIC_ClearPendingIRQ(TIM0_0_IRQn);
14. }

复制代码

定时器示例代码

使用Timer0控制板载LED每隔一秒闪烁
https://gitee.com/iosetting/air105_project/tree/master/Demos/Timer/Timer_Blink

Air105 的 PWM

Air105 的8个独立定时器均可编程产生PWM信号. 当用户设定TimerNControlReg中PWM比特位为1后，定时器进入PWM工作模式. 此时 PWM 由 TimerNLoadCount2 和 TimerNLoadCount 寄存器分别控制高电平及低电平周期翻转输出.

频率和占空比设置

高电平周期 = (TimerNLoadCount2 + 1) * PCLK_Period
低电平周期 = (TimerNLoadCount + 1) * PCLK_Period

PWM 相关代码

PWM初始化也只需要三个参数 TIMx 和高低电平两个周期, 两者之和就是一个PWM周期

1. typedef struct
2. {
3. TIM_NumTypeDef TIMx;
4. uint32_t TIM_LowLevelPeriod;
5. uint32_t TIM_HighLevelPeriod;
6. }TIM_PWMInitTypeDef;

复制代码

用Timer5初始化

1. void TimerPWM_Init(void)
2. {
3. TIM_PWMInitTypeDef TIM_PWMInitStruct;
4.  
5. SYSCTRL_APBPeriphClockCmd(SYSCTRL_APBPeriph_TIMM0, ENABLE);
6. SYSCTRL_APBPeriphResetCmd(SYSCTRL_APBPeriph_TIMM0, ENABLE);
7.  
8. //Timer5 -> PWM5
9. TIM_PWMInitStruct.TIM_HighLevelPeriod = SYSCTRL->PCLK_1MS_VAL;
10. TIM_PWMInitStruct.TIM_HighLevelPeriod = 0;
11. TIM_PWMInitStruct.TIMx = TIM_5;
12. TIM_PWMInit(TIMM0, &TIM_PWMInitStruct);
13. TIM_Cmd(TIMM0, TIM_5, ENABLE);
14. }

复制代码

将 PB5 功能复用为 PWM5

1. GPIO_InitTypeDef gpio;
2. gpio.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;
3. gpio.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
4. gpio.GPIO_Remap = GPIO_Remap_2;
5. GPIO_Init(GPIOB, &gpio);

复制代码

实时调节占空比, 后两个参数代表PCLK时钟周期个数

1. TIM_SetPWMPeriod(TIMM0, TIM_5, period - high_period, high_period);

复制代码

PWM示例代码

使用PWM5(Timer5)控制LED产生呼吸灯效果
https://gitee.com/iosetting/air105_project/tree/master/Demos/PWM/PWM_FadeLED

示例接线:

根据 开发板的BOM PCB 查看 https://wiki.luatos.com/_static/bom/Air105.html
Timer5对应的PWM5输出, 对应开发板的SP2_MI, 开发板上的PWM5对应的是PC7, 要注意, 别接错了.
运行示例, 将一个LED串接一个1-5K的电阻, 接在SP2_MI和GND之间, 就能看到呼吸灯的效果了。