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实验七: TIM实验-定时输出实验

实验目的：

熟悉STM32开发平台的软硬件，学会使用STM32的固件库，能够编程实现项目功能。

实验内容：

配置GPIO端口，能够设置PWM输出对应管脚的端口模式

实现TIM定时控制LED进行周期的闪烁

实验过程

1、TIM简介

定时器是MCU中常用的外设，用于实现计数、定时等功能。常用于脉冲计数、时间控制和波形控制等场合。

STM32F103有8个通用功能的定时器（还有几个专用的，例如看门狗、RTC，将在相关章节讲解），分别是TIM1-TIM8，它们分为三组：高级控制定时器、通用定时器和基本定时器。

TIMx由一个16位的自动装载的计数器组成，受一个可配置的预分频器驱动。主要特性如下：

基本计数，定时功能，计数范围1-65535。

每个定时器有四个独立通道，TIM1还有三个通道可产生互补信号。

适合多种用途，包含测量输入信号的脉冲宽度（输入捕获），或者产生输出波形。

使用定时器预分频器和RCC时钟控制预分频器，可以实现脉冲宽度和波形周期从几个微秒到几个毫秒的调节。

定时器之间完全独立的，它们不共享任何资源，可以同步操作。

PWM（Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制）是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法，它利用脉冲宽度即占空比来表示一个模拟信号电平的高低，是一种数字信号对模拟电路进行控制的非常有效的技术。

在STM32F103中，TIMx模块可以产生一个由TIMx_ARR寄存器确定频率、由TIMx_CCR（捕获/比较）寄存器确定占空比的PWM信号。

2、GPIO端口配置

由于开发板上标准配置具备LED控制的功能和硬件接口，所以要做本章的实验可以采用开发板实现。

图1-1 LED连某某示意图

根据学过的GPIO配置的知识，对于LED端口配置可配置成复用推挽输出模式，配置代码内容如下所示：

void LED_GPIO_Config(void)

{

/*定义一个GPIO_InitTypeDef类型的结构体*/

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

/*开启LED相关的GPIO外设时钟*/

RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);

/*选择要控制的GPIO引脚*/

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;

/*设置引脚模式为通用推挽输出*/

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;

/*设置引脚速率为50MHz */

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 _CounterMode_Up;

// 重复计数器的值，基本定时器没有，不用管

//TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter=0;

// 初始化定时器

TIM_TimeBaseInit(BASIC_TIM, &TIM_TimeBaseStructure);

// 清除计数器中断标志位

TIM_ClearFlag(BASIC_TIM, TIM_FLAG_Update);

// 开启计数器中断

TIM_ITConfig(BASIC_TIM,TIM_IT_Update,ENABLE);

// 使能计数器

TIM_Cmd(BASIC_TIM, ENABLE);

}

4、定时器中断服务函数部分

中断函数主要是调用库函数中对于定时器中断服务子程序进行编写，此部分代码如下所示：

void BASIC_TIM_IRQHandler(void)

{

if ( TIM_GetITStatus( BASIC_TIM, TIM_IT_Update) != RESET )

{

time++;

TIM_ClearITPendingBit(BASIC_TIM , TIM_FLAG_Update);

}

}

7、主程序部分

主程序部分主要是调用各个外设端口部分的初始化程序，主循环中调用控制子函数，主程序部分代码如下所示：

int main(void)

{

/* LED 端口初始化 */

LED_GPIO_Config();

BASIC_TIM_NVIC_Config();

BASIC_TIM_Config();

while(1)

{

if( time == 500 )

{

time = 0;

ledr_toggle();

}

}

}

void ledr_toggle(void)

{

if(GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_5) == 0) // LEDR is on

{

GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_5); // LEDR OFF

}

else // LEDR is off

{

GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_5); // LEDR ON

}

}

实验现象

1.编译整个程序，编译完成后观察Build Output输出的信息，若显示 0 Error(s),0 Warnig（s），则证明程序编译无问题，继续下一步下载操作。

2.连某某J-Link至开发板，将USB插入电脑，下载程序至开发板，观察实验现象，LED以500ms的周期进行亮灭闪烁。

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