工程師STM32單片機(jī)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)手記(2):從勉強(qiáng)看懂一行程序到IO口研究
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勉勉強(qiáng)強(qiáng)看懂一行程序
繼續(xù)學(xué)習(xí)中,先把開發(fā)板自帶一個(gè)例子做了些精簡(jiǎn),以免看得嚇人。。。。
就是這個(gè),讓PORTD上接的4個(gè)LED分別點(diǎn)亮。
開始研究代碼
int main(void)
{
Init_All_Periph();
。。.。。.
看到這一行,開始跟蹤,于是又看到了下面的內(nèi)容
void Init_All_Periph(void)
{
RCC_Configuration();
。。.。。.
繼續(xù)跟蹤
void RCC_Configuration(void)
{
SystemInit();
。。.。。.
這行代碼在system_stm32f10x.c中找到了。
void SystemInit (void)
{
/* Reset the RCC clock configuration to the default reset state(for debug purpose) */
/* Set HSION bit */
RCC-》CR |= (uint32_t)0x00000001;
/* Reset SW, HPRE, PPRE1, PPRE2, ADCPRE and MCO bits */
#ifndef STM32F10X_CL
RCC-》CFGR &= (uint32_t)0xF8FF0000;
#else
RCC-》CFGR &= (uint32_t)0xF0FF0000;
#endif /* STM32F10X_CL */
/* Reset HSEON, CSSON and PLLON bits */
RCC-》CR &= (uint32_t)0xFEF6FFFF;
/* Reset HSEBYP bit */
RCC-》CR &= (uint32_t)0xFFFBFFFF;
/* Reset PLLSRC, PLLXTPRE, PLLMUL and USBPRE/OTGFSPRE bits */
RCC-》CFGR &= (uint32_t)0xFF80FFFF;
#ifndef STM32F10X_CL
/* Disable all interrupts and clear pending bits */
RCC-》CIR = 0x009F0000;
#else
/* Reset PLL2ON and PLL3ON bits */
RCC-》CR &= (uint32_t)0xEBFFFFFF;
/* Disable all interrupts and clear pending bits */
RCC-》CIR = 0x00FF0000;
/* Reset CFGR2 register */
RCC-》CFGR2 = 0x00000000;
#endif /* STM32F10X_CL */
/* Configure the System clock frequency, HCLK, PCLK2 and PCLK1 prescalers */
/* Configure the Flash Latency cycles and enable prefetch buffer */
SetSysClock();
}
這一長(zhǎng)串的又是什么,如何來用呢?看來,偷懶是不成的了,只能回過頭去研究STM32的時(shí)鐘構(gòu)成了。
相當(dāng)?shù)膹?fù)雜。
系統(tǒng)的時(shí)鐘可以有3個(gè)來源:內(nèi)部時(shí)鐘HSI,外部時(shí)鐘HSE,或者PLL(鎖相環(huán)模塊)的輸出。它們由RCC_CFGR寄存器中的SW來選擇。
SW(1:0):系統(tǒng)時(shí)鐘切換
由軟件置’1’或清’0’來選擇系統(tǒng)時(shí)鐘源。 在從停止或待機(jī)模式中返回時(shí)或直接或間接作為系統(tǒng)時(shí)鐘的HSE出現(xiàn)故障時(shí),由硬件強(qiáng)制選擇HSI作為系統(tǒng)時(shí)鐘(如果時(shí)鐘安全系統(tǒng)已經(jīng)啟動(dòng))
00:HSI作為系統(tǒng)時(shí)鐘;
01:HSE作為系統(tǒng)時(shí)鐘;
10:PLL輸出作為系統(tǒng)時(shí)鐘;
11:不可用。
////////////////////////////////////////////////////////////////////
PLL的輸出直接送到USB模塊,經(jīng)過適當(dāng)?shù)姆诸l后得到48M的頻率供USB模塊使用。
系統(tǒng)時(shí)鐘的一路被直接送到I2S模塊;另一路經(jīng)過AHB分頻后送出,送往各個(gè)系統(tǒng),其中直接送往SDI,F(xiàn)MSC,AHB總線;8分頻后作為系統(tǒng)定時(shí)器時(shí)鐘;經(jīng)過APB1分頻分別控制PLK1、定時(shí)器TIM2~TIM7;經(jīng)過APB2分頻分別控制PLK2、定時(shí)器TIM1~TIM8、再經(jīng)分頻控制ADC;
由此可知,STM32F10x芯片的時(shí)鐘比之于51、AVR、PIC等8位機(jī)要復(fù)雜復(fù)多,因此,我們立足于對(duì)著芯片手冊(cè)來解讀程序,力求知道這些程序代碼如何使用,為何這么樣使用,如果自己要改,可以修改哪些部分,以便自己使用時(shí)可以得心應(yīng)手。
單步執(zhí)行,看一看哪些代碼被執(zhí)行了。
/* Reset the RCC clock configuration to the default reset state(for debug purpose) */
/* Set HSION bit */
RCC-》CR |= (uint32_t)0x00000001;
這是RCC_CR寄存器,由圖可見,HSION是其bit 0位。
HSION:內(nèi)部高速時(shí)鐘使能
由軟件置’1’或清零。
當(dāng)從待機(jī)和停止模式返回或用作系統(tǒng)時(shí)鐘的外部4-25MHz時(shí)鐘發(fā)生故障時(shí),該位由硬件置’1’來啟動(dòng)內(nèi)部8MHz的RC振蕩器。當(dāng)內(nèi)部8MHz時(shí)鐘被直接或間接地用作或被選擇將要作為系統(tǒng)時(shí)鐘時(shí),該位不能被清零。
0:內(nèi)部8MHz時(shí)鐘關(guān)閉;
1:內(nèi)部8MHz時(shí)鐘開啟。
///////////////////////////////////////////////////////////////////////
/* Reset SW, HPRE, PPRE1, PPRE2, ADCPRE and MCO bits */
#ifndef STM32F10X_CL
RCC-》CFGR &= (uint32_t)0xF8FF0000;
這是RCC_CFGR寄存器
該行程序清零了MC0[2:0]這三位,和ADCPRE[1:0],ppre2[2:0],PPRE1[2:0],HPRE[3:0],SWS[1:0]和SW[1:0]這16位。
/*
MCO: 微控制器時(shí)鐘輸出,由軟件置’1’或清零。
0xx:沒有時(shí)鐘輸出;
100:系統(tǒng)時(shí)鐘(SYSCLK)輸出;
101:內(nèi)部8MHz的RC振蕩器時(shí)鐘輸出;
110:外部4-25MHz振蕩器時(shí)鐘輸出;
111:PLL時(shí)鐘2分頻后輸出。
*/
/* Reset HSEON, CSSON and PLLON bits */
RCC-》CR &= (uint32_t)0xFEF6FFFF;
清零了PLLON,HSEBYP,HSERDY這3位。
/* Reset HSEBYP bit */
RCC-》CR &= (uint32_t)0xFFFBFFFF;
清零了HSEBYP位 ///???為什么不一次寫??
HSEBYP:外部高速時(shí)鐘旁路,在調(diào)試模式下由軟件置’1’或清零來旁路外部晶體振蕩器。只有在外部4-25MHz振蕩器關(guān)閉的情況下,才能寫入該位。
0:外部4-25MHz振蕩器沒有旁路;
1:外部4-25MHz外部晶體振蕩器被旁路。
所以要先清HSEON位,再清該位。
/* Reset PLLSRC, PLLXTPRE, PLLMUL and USBPRE/OTGFSPRE bits */
RCC-》CFGR &= (uint32_t)0xFF80FFFF;
清零了:USBPRE,PLLMUL,PLLXTPR,PLLSRC共7位
/* Disable all interrupts and clear pending bits */
RCC-》CIR = 0x009F0000;
////這個(gè)暫不解讀
SetSysClock();
跟蹤進(jìn)入該函數(shù),可見一連串的條件編譯:
單步運(yùn)行,執(zhí)行的是:
#elif defined SYSCLK_FREQ_72MHz
SetSysClockTo72();
為何執(zhí)行該行呢,找到SYSCLK_PREQ_**的相關(guān)定義,如下圖所示。
這樣就得到了我們所要的一個(gè)結(jié)論:如果要更改系統(tǒng)工作頻率,只需要在這里更改就可以了。
可以繼續(xù)跟蹤進(jìn)入這個(gè)函數(shù)來觀察如何將工作頻率設(shè)定為72MHz的。
static void SetSysClockTo72(void)
{
__IO uint32_t StartUpCounter = 0, HSEStatus = 0;
/* SYSCLK, HCLK, PCLK2 and PCLK1 configuration ---------------------------*/
/* Enable HSE */
RCC-》CR |= ((uint32_t)RCC_CR_HSEON);
//開啟HSE
/* Wait till HSE is ready and if Time out is reached exit */
do
{
HSEStatus = RCC-》CR & RCC_CR_HSERDY;
StartUpCounter++;
} while((HSEStatus == 0) && (StartUpCounter != HSEStartUp_TimeOut));
//等待HSE確實(shí)可用,這有個(gè)標(biāo)志,即RCC_CR寄存器中的HSERDY位(bit 17),這個(gè)等待不會(huì)無限長(zhǎng),有個(gè)超時(shí)策略,即每循環(huán)一次計(jì)數(shù)器加1,如果計(jì)數(shù)的次數(shù)超過HSEStartUp_TimeOut,就退出循環(huán),而這個(gè)HSEStartUp_TimeOut在stm32f10x.h中定義,
#define HSEStartUp_TimeOut ((uint16_t)0x0500) /*!《 Time out for HSE start up */
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
if ((RCC-》CR & RCC_CR_HSERDY) != RESET)
{
HSEStatus = (uint32_t)0x01;
}
else
{
HSEStatus = (uint32_t)0x00;
}
///再次判斷HSERDY標(biāo)志位,并據(jù)此給HSEStatus變量賦值。
if (HSEStatus == (uint32_t)0x01)
{
/* Enable Prefetch Buffer */
FLASH-》ACR |= FLASH_ACR_PRFTBE;
/* Flash 2 wait state */
FLASH-》ACR &= (uint32_t)((uint32_t)~FLASH_ACR_LATENCY);
FLASH-》ACR |= (uint32_t)FLASH_ACR_LATENCY_2;
/* HCLK = SYSCLK */
RCC-》CFGR |= (uint32_t)RCC_CFGR_HPRE_DIV1;
//找到定義: #define RCC_CFGR_HPRE_DIV1 ((uint32_t)0x00000000) /*!《 SYSCLK not divided */
/* PCLK2 = HCLK */
RCC-》CFGR |= (uint32_t)RCC_CFGR_PPRE2_DIV1;
//找到定義:#define RCC_CFGR_PPRE2_DIV1 ((uint32_t)0x00000000) /*!《 HCLK not divided */
/* PCLK1 = HCLK */
RCC-》CFGR |= (uint32_t)RCC_CFGR_PPRE1_DIV2;
//找到定義:#define RCC_CFGR_PPRE1_DIV2 ((uint32_t)0x00000400) /*!《 HCLK divided by 2 */
#ifdef STM32F10X_CL
……
#else
/* PLL configuration: PLLCLK = HSE * 9 = 72 MHz */
RCC-》CFGR &= (uint32_t)((uint32_t)~(RCC_CFGR_PLLSRC | RCC_CFGR_PLLXTPRE |
RCC_CFGR_PLLMULL));
RCC-》CFGR |= (uint32_t)(RCC_CFGR_PLLSRC_HSE | RCC_CFGR_PLLMULL9);
#endif /* STM32F10X_CL */
//以上是設(shè)定PLL的倍頻系數(shù)為9,也就是說,這個(gè)72M是在外部晶振為8M時(shí)得到的。
/* Enable PLL */
RCC-》CR |= RCC_CR_PLLON;
/* Wait till PLL is ready */
while((RCC-》CR & RCC_CR_PLLRDY) == 0)
{
}
/* Select PLL as system clock source */
RCC-》CFGR &= (uint32_t)((uint32_t)~(RCC_CFGR_SW));
RCC-》CFGR |= (uint32_t)RCC_CFGR_SW_PLL;
/* Wait till PLL is used as system clock source */
while ((RCC-》CFGR & (uint32_t)RCC_CFGR_SWS) != (uint32_t)0x08)
{
}
}
else
{ /* If HSE fails to start-up, the application will have wrong clock
configuration. User can add here some code to deal with this error */
/* Go to infinite loop */
while (1)
{
}
}
}
至此,我們可以歸納幾條:
?。?) 時(shí)鐘源有3個(gè)
(2) 開機(jī)時(shí)默認(rèn)是HSI起作用,可以配置為所要求的任意一個(gè)時(shí)鐘
?。?) 配置時(shí)必須按一定的順序來打開或都關(guān)閉一些位,并且各時(shí)鐘起作用有一定的時(shí)間,因此要利用芯片內(nèi)部的標(biāo)志位來判斷是否可以執(zhí)行下一步。
?。?) 如果外部時(shí)鐘、PLL輸出失效,系統(tǒng)可以自動(dòng)回復(fù)到HSI(開啟時(shí)鐘安全系統(tǒng))
?。?) HSI的頻率準(zhǔn)確度可以達(dá)到+/- 1%,如果有必要時(shí),還可以用程序來調(diào)整這個(gè)頻率,可調(diào)的范圍大致在200KHz左右。
最后讓我們來感受一下勞動(dòng)的果實(shí)吧--試著改改頻率看有何反應(yīng)。
為查看更改后的效果,先記錄更改前的數(shù)據(jù)。將調(diào)試切換到仿真,在第一條:
Delay(0xAFFFF);
指令執(zhí)行前后,分別記錄下Status和Sec
Status:2507 3606995
Sec:0.00022749 0.05028982
將振蕩頻率更改為36MHz,即
。。.
#define SYSCLK_FREQ_36MHz 36000000 //去掉該行的注釋
/* #define SYSCLK_FREQ_48MHz 48000000 */
/* #define SYSCLK_FREQ_56MHz 56000000 */
/*#define SYSCLK_FREQ_72MHz 72000000*/ //將該行加上注釋
再次運(yùn)行,結(jié)果如下:
Status:2506 3606994
Sec:0.00008478 0.10036276
基本上是延時(shí)時(shí)間長(zhǎng)了一倍。改成硬件仿真,將代碼寫入板子,可以看到LED閃爍的頻率明顯變慢了。
IO研究
前面的例子研究了時(shí)鐘,接下來就來了解一下引腳的情況
Main.c中,有關(guān)I/O口的配置代碼如下:
void GPIO_Configuration(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
/* Configure IO connected to LD1, LD2, LD3 and LD4 leds *********************/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);
這幾行代碼是將GPIOD的第8,9,10和11引腳配置成輸出,并且還可以設(shè)定輸出引腳的速度(驅(qū)動(dòng)能力?),這里設(shè)定為 50MHz,這應(yīng)該是常用的,還有可以設(shè)置為2MHz的。那么如何將引腳設(shè)置成輸入呢?查看電路原理圖,GPIOD.0~GPIO.4是接一個(gè)搖桿的5個(gè)按鈕的,因此,下面嘗試著將它們?cè)O(shè)置成為輸入端。
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);
第1行和第3行完全是照抄,第2行那個(gè)GPIO_Mode_IN_FLOATING是在stm32f10x_gpio.h中找到的。
當(dāng)然是因?yàn)檫@里還有GPIO_Mode_Out_PP,所以猜測(cè)應(yīng)該是它了。至于還有其他那么多的符號(hào)就不管了。
定義完成,編譯完全通過,那就接下來準(zhǔn)備完成下面的代碼了。
int main(void)
{
Init_All_Periph();
while(1)
{ if( GPIO_ReadInputDataBit(GPIOD,GPIO_Pin_0)) //1
{ GPIO_ResetBits(GPIOD, GPIO_Pin_8);
}
else
{ /* Turn on LD1 */
GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_8);
/* Insert delay */
}
。。.。。.
標(biāo)號(hào)為1的行顯然其作用是判斷GPIOD.0引腳是0還是1。這個(gè)函數(shù)是在stm32f10x_gpio.c中找到的。
uint8_t GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)
{
uint8_t bitstatus = 0x00;
/* Check the parameters */
assert_param(IS_GPIO_ALL_PERIPH(GPIOx));
assert_param(IS_GET_GPIO_PIN(GPIO_Pin));
if ((GPIOx-》IDR & GPIO_Pin) != (uint32_t)Bit_RESET)
{
bitstatus = (uint8_t)Bit_SET;
}
else
{
bitstatus = (uint8_t)Bit_RESET;
}
return bitstatus;
}
雖然程序還有很多符號(hào)看不懂(沒有去查),但憑感覺它應(yīng)該是對(duì)某一個(gè)引腳的狀態(tài)進(jìn)行判斷,因?yàn)檫@個(gè)函數(shù)的類型是uint8_t,估計(jì)stm32沒有bit型函數(shù)(需要驗(yàn)證),所以就用了uint8_t型了),如果是讀的端口的值,應(yīng)該用uint16_t型。這一點(diǎn)在下面也可以得到部分的驗(yàn)證:
uint16_t GPIO_ReadInputData(GPIO_TypeDef* GPIOx)
uint16_t GPIO_ReadOutputData(GPIO_TypeDef* GPIOx)
這些函數(shù)是讀引腳及輸出寄存器的數(shù)據(jù)的。
再次編譯,也是順利通過,依法炮制,將其他三個(gè)引腳輸入控制LED的代碼也寫上,為保險(xiǎn)起見,先用軟件仿真,免得反復(fù)擦寫FLASH(順便說一句,目前還沒有搞定將代碼寫入RAM及從RAM中執(zhí)行)
進(jìn)入仿真后打開外圍部件接口,單步執(zhí)行,果然如同設(shè)想那樣運(yùn)作了,單擊Pins 0后面的勾,再次運(yùn)行,果然PIN8后面的勾沒了。做到這里,就感覺到用keil的好處了,這塊熟啊,幾乎沒有花時(shí)間在上面,一用就成了。
至此,按我的習(xí)慣,要翻開STM32F的數(shù)據(jù)手冊(cè),研究一下其IO端口了。下面是數(shù)據(jù)手冊(cè)中的一段話:
-------------------------------------
每個(gè)GPI/O端口有兩個(gè)32位配置寄存器(GPIOx_CRL,GPIOx_CRH),兩個(gè)32位數(shù)據(jù)寄存器(GPIOx_IDR,GPIOx_ODR),一個(gè)32位置位/復(fù)位寄存器(GPIOx_BSRR),一個(gè)16位復(fù)位寄存器(GPIOx_BRR)和一個(gè)32位鎖定寄存器(GPIOx_LCKR)。
根據(jù)數(shù)據(jù)手冊(cè)中列出的每個(gè)I/O端口的特定硬件特征, GPIO端口的每個(gè)位可以由軟件分別配置成多種模式。
─ 輸入浮空
─ 輸入上拉
─ 輸入下拉
─ 模擬輸入
─ 開漏輸出
─ 推挽式輸出
─ 推挽式復(fù)用功能
─ 開漏復(fù)用功能
----------------------------------------------------
當(dāng)然,數(shù)據(jù)手冊(cè)上關(guān)于IO端口的描述是很多很多的,我也只是大概地了解了一下,真正要設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí),肯定還要細(xì)看。但至少,知道了IO端口復(fù)位后處于浮空狀態(tài),也就是其電平狀態(tài)由外圍電路決定,這很重要,如果設(shè)計(jì)工業(yè)品的話,這是必須要確定的;知道了IO引腳可以兼容5V電源;知道了在什么地方可以找到這些引腳在庫中的定義而不必看著數(shù)據(jù)手冊(cè)去控制那些位;也知道了這些引腳的一些基本操作函數(shù)(連猜帶蒙帶測(cè)試應(yīng)該可以搞定大部分功能),那么我心里基本就有底啦。
最后用一段電子熒火蟲(也就是呼吸燈)的簡(jiǎn)單程序作為結(jié)束。
int main(void)
{ uint8_t Count;
uint32_t DelayTim=“0x1000”; //基數(shù)
uint32_t ChangTim=“0x2000”; //每次變化的量
Init_All_Periph();
while(1)
{
for(Count=0;Count《16;Count++) //漸亮
{
GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_8); //點(diǎn)亮燈
Delay(DelayTim+Count*ChangTim);
GPIO_ResetBits(GPIOD, GPIO_Pin_8); //熄滅燈
Delay(DelayTim+(16-Count)*ChangTim);
}
for(Count=16;Count》0;Count--) //漸暗
{
GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_8); //點(diǎn)亮燈
Delay(DelayTim+Count*ChangTim);
GPIO_ResetBits(GPIOD, GPIO_Pin_8); //熄滅燈
Delay(DelayTim+(16-Count)*ChangTim);
}
}
}
定時(shí)器初步
接下來研究定時(shí)器。為什么開始研究定時(shí)器了呢?那個(gè)I/O還是剛剛開了頭啊,還有很多很多知識(shí)沒有掌握!不怕,方法論告訴我們:對(duì)事物的認(rèn)識(shí)是螺旋式上升的,所以不要一桿子打到底,想著把I/O口的所有情況都掌握了再學(xué)下面的,那會(huì)是很困難的
STM32的定時(shí)器是什么樣子的,心里一點(diǎn)底也沒有,還是找個(gè)現(xiàn)成的例子來吧。在ST提供的庫里,有很多的例子
第一個(gè)就是它了。
把整個(gè)文件夾復(fù)制一份到自己的實(shí)驗(yàn)文件夾中
在Source文件夾中再建立名為APP的文件夾,將上圖中所有源程序文件全部復(fù)制到APP文件夾中。然后將庫所提供的CMSIS文件夾和 STM32F10x_StdPeriph_Driver文件夾復(fù)制到Source文件夾中。然后按照前面的方法建立項(xiàng)目。
這是建好的項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)。
下面開始研究,首先看附帶的readme.txt文件,了解到該例子的大體用途是驗(yàn)證Tim2的Output Compare Timing mode的。于是打開PDF文件,直接翻到下面的位置:
-----------------------------------------------------------------------------------------
13.3.8 輸出比較模式
此項(xiàng)功能是用來控制一個(gè)輸出波形或者指示何時(shí)一段給定的的時(shí)間已經(jīng)到時(shí)。
當(dāng)計(jì)數(shù)器與捕獲/比較寄存器的內(nèi)容相同時(shí),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(duì)應(yīng)的管腳上。在比較匹配時(shí),輸出管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)置成無有效電平(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(gè)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(qǐng)求功能),則產(chǎn)生一個(gè)DMA請(qǐng)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(duì)OCxREF和OCx輸出沒有影響。
同步的精度可以達(dá)到計(jì)數(shù)器的一個(gè)計(jì)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(gè)單脈沖。
輸出比較模式的配置步驟:
1. 選擇計(jì)數(shù)器時(shí)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(gè)中斷請(qǐng)求和/或一個(gè)DMA請(qǐng)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(jì)數(shù)器CNT與CCRx匹配時(shí)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(dòng)計(jì)數(shù)器--------------------------------------------------------------------------------
說得并不復(fù)雜,但是要弄清楚也絕非易事,況且main.c中一系列的符號(hào)究竟是什么意思也不是那么容易搞清楚的。這些東西搞不清,將來自己編程時(shí),就算想要依葫蘆畫瓢都難。怎么辦呢?可能并沒有多少偷巧的辦法,只能是一步一步地摸索吧。
進(jìn)入調(diào)試,打開Peripherals-》Timers-》Tim2,出現(xiàn)下面的窗口。
然后單步執(zhí)行程序,并觀察界面的變化,并將這些符號(hào)作為線索,在PDF文件,stmf10x_tim.c等文件中搜索,了解相關(guān)符號(hào)的含義。
如下圖是執(zhí)行到:while(1)前,也就是所有設(shè)置完成后的圖。
沿著這些線索一路追蹤,邊看源程序,邊找數(shù)據(jù)手冊(cè),邊找相關(guān)的頭文件,其他源程序,總算大體有了個(gè)明白,下面將main.c中的部分代碼作為注釋,也算是做點(diǎn)記錄。
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include “stm32f10x.h”
//這個(gè)頭文件需要根據(jù)所選擇的芯片進(jìn)行更改
/* Private variables ---------------------------------------------------------*/
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure; //定義兩個(gè)結(jié)構(gòu)型變量
__IO uint16_t CCR1_Val = 49152;
__IO uint16_t CCR2_Val = 32768;
__IO uint16_t CCR3_Val = 16384;
__IO uint16_t CCR4_Val = 8192; //
ErrorStatus HSEStartUpStatus;
/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void RCC_Configuration(void);
void GPIO_Configuration(void);
void NVIC_Configuration(void);
int main(void)
{
/* System Clocks Configuration */
RCC_Configuration();
/* NVIC Configuration */
NVIC_Configuration();
/* GPIO Configuration */
GPIO_Configuration();
/* ---------------------------------------------------------------
TIM2 Configuration: Output Compare Timing Mode:
TIM2CLK = 36 MHz, Prescaler = 4, TIM2 counter clock = 7.2 MHz
CC1 update rate = TIM2 counter clock / CCR1_Val = 146.48 Hz
CC2 update rate = TIM2 counter clock / CCR2_Val = 219.7 Hz
CC3 update rate = TIM2 counter clock / CCR3_Val = 439.4 Hz
CC4 update rate = TIM2 counter clock / CCR4_Val = 878.9 Hz
--------------------------------------------------------------- */
/* Time base configuration */
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 65535; //它對(duì)應(yīng)TIM2_ARR
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0;
/* 它對(duì)應(yīng)TIM2_PSC,相關(guān)代碼如下(stm32f10x_tim.c中):
TIMx-》PSC = TIM_TimeBaseInitStruct-》TIM_Prescaler;
但很奇怪,這里令其為0,然后再在下面設(shè)置為4??為何??
*/
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0x0200;
//ClockDivision是對(duì)CKD位進(jìn)行設(shè)置的,但是這個(gè)必須要自己給其賦正確的值
/*在stm32f10_tim.c文件中是這樣操作的
TIMx-》CR1 |= (uint32_t)TIM_TimeBaseInitStruct-》TIM_ClockDivision |
TIM_TimeBaseInitStruct-》TIM_CounterMode;
*/
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
/*計(jì)數(shù)模式,st32f10x_tim.h中定義,其他可用的符號(hào)還有:
TIM_CounterMode_Up,TIM_CounterMode_Down,TIM_CounterMode_CenterAligned1
TIM_CounterMode_CenterAligned2,TIM_CounterMode_CenterAligned3
*/
TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);
/* Prescaler configuration */
TIM_PrescalerConfig(TIM2, 4, TIM_PSCReloadMode_Immediate);
/*stm32f10x_tim.c中相關(guān)代碼:
TIMx-》PSC = Prescaler;
*/
/* Output Compare Timing Mode configuration: Channel1 *///輸出比較模式
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_Timing;
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR1_Val; //預(yù)置值
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //對(duì)CCER中CCxP的操作
TIM_OC1Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);
/*對(duì)捕獲/比較使能寄存器(TIMx_CCER)進(jìn)行操作,置CC1E為1 */
TIM_OC1PreloadConfig(TIM2, TIM_OCPreload_Disable);
/* Output Compare Timing Mode configuration: Channel2 */
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR2_Val;
//這個(gè)是將CCR2_Val的值送到TMI2_CCR2中
TIM_OC2Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);
TIM_OC2PreloadConfig(TIM2, TIM_OCPreload_Disable);
/* Output Compare Timing Mode configuration: Channel3 */
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR3_Val;
TIM_OC3Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);
TIM_OC3PreloadConfig(TIM2, TIM_OCPreload_Disable);
/*
*/
/* Output Compare Timing Mode configuration: Channel4 */
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR4_Val;
TIM_OC4Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);
TIM_OC4PreloadConfig(TIM2, TIM_OCPreload_Disable);
/* TIM IT enable */
TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_CC1 | TIM_IT_CC2 | TIM_IT_CC3 | TIM_IT_CC4, ENABLE);
對(duì)DIER寄存器操作,中斷允許配置,相關(guān)代碼如下:
而DIER寄存器如下:
/* TIM2 enable counter */
TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
//開啟定時(shí)器的運(yùn)行
while (1);
}
解讀:
(1) 時(shí)鐘來源 CK_INT,設(shè)置的方法是讓TIMx_SMCR中的SMS[2:0]=000,最后通過TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);函數(shù)將TIMx_CR1中的CEN置1,開啟定時(shí)器的運(yùn)行;
(2) 接下來設(shè)置定時(shí)器的基本參數(shù)
?。?) 然后是設(shè)置定時(shí)器的各個(gè)通道
(4) 最后開啟定時(shí)器運(yùn)行
最后,將這個(gè)例子稍加修改,令其運(yùn)行在我的實(shí)驗(yàn)板上。
需要修改的僅是將其原來的輸出從GPIOC的第6~第9腳變?yōu)镚PIOD的第8~第11腳。為此,需要改的地方有:
將藍(lán)色框內(nèi)的GPIOC改為GPIOD。這個(gè)是最先寫的,但實(shí)際上一開始根本沒注意到這個(gè)地方,沒有改成GPIOD,結(jié)果一仿真,不正確,再一細(xì)查,原來端口還要配置時(shí)鐘,改過來就對(duì)了。瞧,這不驗(yàn)證了上面的說法“認(rèn)識(shí)事物是螺旋式上升的”學(xué)了定時(shí)器,對(duì)于I/O口和時(shí)鐘又有了更進(jìn)一步的理解了。
將紅色框內(nèi)的GPIO分別改成8,9,10,11,將藍(lán)色框內(nèi)的GPIOC改為GPIOD。
最后,到stm32f10x_it.c中,修改相應(yīng)的輸出
參考上圖紅色框內(nèi),將GPIOC改為GPIOD,將6腳改為8腳,其他部分類推。
修改好后運(yùn)行,所有燈亮了,看不出效果,于是又將預(yù)分頻系數(shù)由4改為64,這樣一來,LED開始閃爍了。