第十五章 TIM高级定时器（下）

目录

14.6 使用高级定时器实现精确计时

14.6.1 实验要求

14.6.2 软件设计

14.6.3 下载验证

14.7 TIM高级定时器PWM波互补输出

14.7.1 PWM波是什么

14.7.2 实验要求

14.7.3 软件设计

14.7.4 下载验证

14.8 TIM高级定时器输入捕获

14.6.1 实验要求

14.6.2 软件设计

14.6.3 下载验证

---

14.6 使用高级定时器实现精确计时

14.6.1 实验要求

        使用高级定时器实现LED灯和蜂鸣器状态1s翻转一次。

14.6.2 软件设计

14.6.2.1 设计思路

        首先对高级定时器的时钟，周期，中断等信息进行宏定义即bsp_AdvanceTim.h文件便于之后对代码的移植，完成后需要对定时器的模式和中断优先级进行配置即bsp_AdvaceTim.c文件，配置完成过后还需要在stm32f10x_it.c文件中编写中断服务函数，以上都完成后就能够在main.c文件中编写我们所需要的功能代码了。

14.6.2.2 代码分析

bsp_AdvanceTim.h

#ifndef _BSP_ADVANCETIM_H
#define _BSP_ADVANCETIM_H

#include "stm32f10x.h"

#define ADVANCE_TIM1	

#ifdef 	ADVANCE_TIM1 	//使用高级定时器1
#define ADVANCE_TIM						TIM1
#define ADVANCE_TIM_APBxClock_FUN		RCC_APB2PeriphClockCmd
#define ADVANCE_TIM_CLK					RCC_APB2Periph_TIM1
#define ADVANCE_TIM_Period				(1000-1)
#define ADVANCE_TIM_Prescaler			71
#define ADVANCE_TIM_IRQ					TIM1_UP_IRQn
#define ADVANCE_TIM_IRQHandler			TIM1_UP_IRQHandler

#else				//使用高级定时器8
#define ADVANCE_TIM						TIM8 
#define ADVANCE_TIM_APBxClock_FUN		RCC_APB2PeriphClockCmd
#define ADVANCE_TIM_CLK					RCC_APB2Periph_TIM8
#define ADVANCE_TIM_Period				(1000-1)
#define ADVANCE_TIM_Prescaler			71
#define ADVANCE_TIM_IRQ					TIM8_UP_IRQn
#define ADVANCE_TIM_IRQHandler			TIM8_UP_IRQHandler

#endif

void ADVANCE_TIM_Init(void);

#endif /*_BSP_ADVANCETIM_H*/

bsp_AdvanceTim.c

#include "bsp_AdvanceTim.h"

static void ADVANCE_TIM_Mode_Config(void)
{
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
	
	//开启定时器时钟，即内部CK_INT = 72M
	ADVANCE_TIM_APBxClock_FUN(ADVANCE_TIM_CLK,ENABLE);
	
	//自动重装载寄存器的值，累计TIM_Period+1个频率后产生一个更新或者中断
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = ADVANCE_TIM_Period;
	
	//时钟分频系数
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = ADVANCE_TIM_Prescaler;
	
	//时钟分频因子，基本定时器没有不用管
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; 
	//计数器的计数模式，基本定时器只能向上计数，没有计数模式的设置
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_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(ADVANCE_TIM,&TIM_TimeBaseStructure);
	
	//清除计数器的中断标志位
	TIM_ClearFlag(ADVANCE_TIM,TIM_FLAG_Update);
	
	//开启计数器中断
	TIM_ITConfig(ADVANCE_TIM,TIM_IT_Update,ENABLE);
	
	//使能计数器
	TIM_Cmd(ADVANCE_TIM,ENABLE);
}

static void ADVANCE_TIM_NVIC_Config(void)
{
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;
	
	//设置中断优先级分组位0
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0);
	
	//设置中断源
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = ADVANCE_TIM_IRQ;
	
	//设置主优先级为0
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
	 
	//设置抢占优先级为3
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;
	
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
	
	NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);
}

void ADVANCE_TIM_Init(void)
{
	ADVANCE_TIM_NVIC_Config();
	ADVANCE_TIM_Mode_Config();
}

中断服务函数

#include "stm32f10x_it.h"
#include "bsp_AdvanceTim.h"

extern volatile uint32_t time;
void ADVANCE_TIM_IRQHandler(void)
{
	if ( TIM_GetITStatus(ADVANCE_TIM, TIM_IT_Update) != RESET ) 
	{	
		time++;
		TIM_ClearITPendingBit(ADVANCE_TIM, TIM_FLAG_Update);  		 
	}
}

main.c

#include "stm32f10x.h"
#include "bsp_led.h"
#include "bsp_buzzer.h"
#include "bsp_AdvanceTim.h"

volatile uint32_t time = 0;		//ms计时变量

int main(void)
{
	LED_GPIO_Config();
	
	ADVANCE_TIM_Init();
	
	BUZZER_GPIO_Config();
	
	while(1)
	{
		//1000 * 1ms = 1s
		if(time == 1000)
		{
			time = 0;
			
			LED2_Toggle;
			BUZZER_Toggle;
		}
	}
}

14.6.3 下载验证

        编译下载到开发板中能够观察到板载的LED灯和蜂鸣器亮，响一秒，反复循环此状态。

14.7 TIM高级定时器PWM波互补输出

14.7.1 PWM波是什么

        PWM波（Pulse Width Modulation），即脉宽调制，是一种用于控制电子元件（如开关、电机、LED等）的技术。它通过改变脉冲的宽度和周期来控制电流或电压的大小，从而实现对目标设备的精确控制。

        PWM波可以通过快速切换电源开关来产生，其中一段时间为高电平，另一段时间为低电平。这样产生的信号被称为矩形波形。改变矩形波形的频率，可以改变PWM波信号所控制器件的响应速度。当频率高于人耳能听到的范围时，人们无法感知。

        通常情况下，PWM波信号被用于控制DC电机、步进电机、LED灯等。以LED为例，当PWM波信号中高电平占空比较大时，即高电平时间长且低电平时间短时，LED会发出较亮的光芒。反之，则发出弱光。因此，通过控制PWM波信号的占空比来调节LED灯的亮度。

        总之，PWM波作为一种常见的控制技术，在工业生产中有着广泛应用，并得到了很好的实践效果。

14.7.2 实验要求

        实现频率为1MHz占空比50%的PWM波并使用KingstLA1010逻辑分析仪或者使用Keil5自带的仿真器观察输出的波形。

14.7.3 软件设计

14.7.3.1 设计思路

        首先对定时器用到的 GPIO 初始化，定时器时基结构体 TIM_TimeBaseInitTypeDef 初始化，定时器输出比较结构体 TIM_OCInitTypeDef 初始化，定时器刹车和死区结构体 TIM_BDTRInitTypeDef 初始化。

14.7.3.2 代码分析

bsp_AdvanceTim.h

#ifndef _BSP_ADVANCETIM_H
#define _BSP_ADVANCETIM_H

#include "stm32f10x.h"

#define ADVANCE_TIM                   TIM1
#define ADVANCE_TIM_APBxClock_FUN     RCC_APB2PeriphClockCmd
#define ADVANCE_TIM_CLK               RCC_APB2Periph_TIM1

// PWM 信号的频率 F = TIM_CLK/{(ARR+1)*(PSC+1)}
#define ADVANCE_TIM_PERIOD            (8-1)
#define ADVANCE_TIM_PSC               (100-1)
#define ADVANCE_TIM_PULSE             4

#define ADVANCE_TIM_IRQ               TIM1_UP_IRQn
#define ADVANCE_TIM_IRQHandler        TIM1_UP_IRQHandler

// TIM1 输出比较通道
#define ADVANCE_TIM_CH1_GPIO_CLK      RCC_APB2Periph_GPIOA
#define ADVANCE_TIM_CH1_PORT          GPIOA
#define ADVANCE_TIM_CH1_PIN           GPIO_Pin_8
 
// TIM1 输出比较通道的互补通道
#define ADVANCE_TIM_CH1N_GPIO_CLK      RCC_APB2Periph_GPIOB
#define ADVANCE_TIM_CH1N_PORT          GPIOB
#define ADVANCE_TIM_CH1N_PIN           GPIO_Pin_13

// TIM1 输出比较通道的刹车通道
#define ADVANCE_TIM_BKIN_GPIO_CLK      RCC_APB2Periph_GPIOB
#define ADVANCE_TIM_BKIN_PORT          GPIOB
#define ADVANCE_TIM_BKIN_PIN           GPIO_Pin_12

void ADVANCE_TIM_Init(void);

#endif /*_BSP_ADVANCETIM_H*/

bsp_AdvanceTim.c

#include "bsp_AdvanceTim.h"

static void ADVANCE_TIM_GPIO_Config(void) 
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	
	//输出比较通道GPIO端口初始化
	RCC_APB2PeriphClockCmd(ADVANCE_TIM_CH1_GPIO_CLK,ENABLE);//打开端口时钟
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = ADVANCE_TIM_CH1_PIN;		//选择对应端口
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;			//配置为复用推挽输出模式
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;		//速度为50MHz
	GPIO_Init(ADVANCE_TIM_CH1_PORT, &GPIO_InitStructure);
	
	//输出比较互补通道GPIO端口初始化
	RCC_APB2PeriphClockCmd(ADVANCE_TIM_CH1N_GPIO_CLK,ENABLE);//打开端口时钟
 
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = ADVANCE_TIM_CH1N_PIN;		//选择对应端口
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;			//配置为复用推挽输出模式
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;		//速度为50MHz
	GPIO_Init(ADVANCE_TIM_CH1N_PORT, &GPIO_InitStructure);
	
	//输出比较通道刹车通道 GPIO 初始化
	RCC_APB2PeriphClockCmd(ADVANCE_TIM_BKIN_GPIO_CLK,ENABLE);//打开端口时钟
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = ADVANCE_TIM_BKIN_PIN;		//选择对应端口
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;			//配置为复用推挽输出模式
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;		//速度为50MHz
	GPIO_Init(ADVANCE_TIM_BKIN_PORT, &GPIO_InitStructure);
	
	//BKIN引脚默认先输出低电平
	GPIO_ResetBits(ADVANCE_TIM_BKIN_PORT,ADVANCE_TIM_BKIN_PIN);	
}

static void ADVANCE_TIM_Mode_Config(void)
{
	// 开启定时器时钟,即内部时钟CK_INT=72M
	ADVANCE_TIM_APBxClock_FUN(ADVANCE_TIM_CLK,ENABLE);
	
/*--------------------时基结构体初始化-------------------------*/	
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
	
	// 自动重装载寄存器的值，累计TIM_Period+1个频率后产生一个更新或者中断
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=ADVANCE_TIM_PERIOD;
	
	// 驱动CNT计数器的时钟 = Fck_int/(psc+1)
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler= ADVANCE_TIM_PSC;
	
	// 时钟分频因子 ，配置死区时间时需要用到
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1; 
	// 计数器计数模式，设置为向上计数
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;
	
	// 重复计数器的值，没用到不用管
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter=0;	
	
	// 初始化定时器
	TIM_TimeBaseInit(ADVANCE_TIM, &TIM_TimeBaseStructure);

/*--------------------输出比较结构体初始化-------------------*/	
	TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;
	
	// 配置为PWM模式1
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
	
	// 输出使能
	TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
	
	// 互补输出使能
	TIM_OCInitStructure.TIM_OutputNState = TIM_OutputNState_Enable; 
	
	// 设置占空比大小
	TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = ADVANCE_TIM_PULSE;
	
	// 输出通道电平极性配置
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
	
	// 互补输出通道电平极性配置
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCNPolarity = TIM_OCNPolarity_High;
	
	// 输出通道空闲电平极性配置
 
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCIdleState = TIM_OCIdleState_Set;
	// 互补输出通道空闲电平极性配置
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCNIdleState = TIM_OCNIdleState_Reset;
	
	TIM_OC1Init(ADVANCE_TIM, &TIM_OCInitStructure);
	TIM_OC1PreloadConfig(ADVANCE_TIM, TIM_OCPreload_Enable);
	
/*-------------------刹车和死区结构体初始化-------------------*/
	TIM_BDTRInitTypeDef TIM_BDTRInitStructure;
	
	// 有关刹车和死区结构体的成员具体可参考BDTR寄存器的描述
	TIM_BDTRInitStructure.TIM_OSSRState = TIM_OSSRState_Enable;
	TIM_BDTRInitStructure.TIM_OSSIState = TIM_OSSIState_Enable;
	TIM_BDTRInitStructure.TIM_LOCKLevel = TIM_LOCKLevel_1;
	
	// 输出比较信号死区时间配置，具体如何计算可参考 BDTR:UTG[7:0]的描述
	// 这里配置的死区时间为152ns
	TIM_BDTRInitStructure.TIM_DeadTime = 11;
	TIM_BDTRInitStructure.TIM_Break = TIM_Break_Enable;
	
	// 当BKIN引脚检测到高电平的时候，输出比较信号被禁止，就好像是刹车一样
	TIM_BDTRInitStructure.TIM_BreakPolarity = TIM_BreakPolarity_High;
	TIM_BDTRInitStructure.TIM_AutomaticOutput = TIM_AutomaticOutput_Enable;
	TIM_BDTRConfig(ADVANCE_TIM, &TIM_BDTRInitStructure);
	
	// 使能计数器
	TIM_Cmd(ADVANCE_TIM, ENABLE);
	
	// 主输出使能，当使用的是通用定时器时，这句不需要
	TIM_CtrlPWMOutputs(ADVANCE_TIM, ENABLE);
}

void ADVANCE_TIM_Init(void)
{
	ADVANCE_TIM_GPIO_Config();
	ADVANCE_TIM_Mode_Config();
}

main.c

#include "stm32f10x.h"
#include "bsp_AdvanceTim.h"

int main(void)
{
	//高级定时器初始化
	ADVANCE_TIM_Init();
	
	while(1)
	{   
		
	}
}

14.7.4 下载验证

        代码经编译后没错误后使用KingstVIS逻辑分析仪观察波形，逻辑分析仪的GND引脚接到开发板的GND引脚，开发板的PA8,PB13分别接到逻辑分析仪的CH0,CH1上，也可以使用Keil5软件自带的逻辑分析仪来观察波形，能够观察到两条互补的PWM波，频率为1MHz，占空比为50%。

14.8 TIM高级定时器输入捕获

14.6.1 实验要求

        使用通用定时器来产生不同占空比的PWM波然后用高级定时器来捕获通用定时器输出的PWM波通过串口显示频率和占空比。

14.6.2 软件设计

14.6.2.1 设计思路

        (1) 通用定时器产生 PWM 配置

        (2) 高级定时器 PWM 输入配置

        (3) 编写中断服务程序，计算测量的频率和占空比，并打印出来比较编程的要点主要分成两部分，一个是通用定时器的 PWM 信号输出，另一个是 PWM 信号输入捕获。

14.6.2.2 代码分析

bsp_GeneralTim.h

#ifndef __BSP_GENERALTIME_H
#define __BSP_GENERALTIME_H

#include "stm32f10x.h"

/************通用定时器TIM参数定义，只限TIM2、3、4、5************/
// 当使用不同的定时器的时候，对应的GPIO是不一样的，这点要注意

#define GENERAL_TIM                   TIM3
#define GENERAL_TIM_APBxClock_FUN     RCC_APB1PeriphClockCmd 
#define GENERAL_TIM_CLK               RCC_APB1Periph_TIM3

// 输出PWM的频率为 72M/{ (ARR+1)*(PSC+1) }
#define GENERAL_TIM_PERIOD            (100-1)
#define GENERAL_TIM_PSC               (72-1)

#define GENERAL_TIM_CCR1              50
#define GENERAL_TIM_CCR2              40
#define GENERAL_TIM_CCR3              30
#define GENERAL_TIM_CCR4              20

// TIM3 输出比较通道1
#define GENERAL_TIM_CH1_GPIO_CLK      RCC_APB2Periph_GPIOA
#define GENERAL_TIM_CH1_PORT          GPIOA
#define GENERAL_TIM_CH1_PIN           GPIO_Pin_6

// TIM3 输出比较通道2
#define GENERAL_TIM_CH2_GPIO_CLK      RCC_APB2Periph_GPIOA
#define GENERAL_TIM_CH2_PORT          GPIOA
#define GENERAL_TIM_CH2_PIN           GPIO_Pin_7

// TIM3 输出比较通道3
#define GENERAL_TIM_CH3_GPIO_CLK      RCC_APB2Periph_GPIOB
#define GENERAL_TIM_CH3_PORT          GPIOB
#define GENERAL_TIM_CH3_PIN           GPIO_Pin_0

// TIM3 输出比较通道4
#define GENERAL_TIM_CH4_GPIO_CLK      RCC_APB2Periph_GPIOB
#define GENERAL_TIM_CH4_PORT          GPIOB
#define GENERAL_TIM_CH4_PIN           GPIO_Pin_1
 
/**************************函数声明********************************/

void GENERAL_TIM_Init(void);

#endif	/* __BSP_GENERALTIME_H */

bsp_GeneralTim.c

#include "bsp_GeneralTim.h"

static void GENERAL_TIM_GPIO_Config(void) 
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	
	// 输出比较通道1 GPIO 初始化
	RCC_APB2PeriphClockCmd(GENERAL_TIM_CH1_GPIO_CLK, ENABLE);
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GENERAL_TIM_CH1_PIN;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GENERAL_TIM_CH1_PORT, &GPIO_InitStructure);
	
	// 输出比较通道2 GPIO 初始化
	RCC_APB2PeriphClockCmd(GENERAL_TIM_CH2_GPIO_CLK, ENABLE);
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GENERAL_TIM_CH2_PIN;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GENERAL_TIM_CH2_PORT, &GPIO_InitStructure);
	
	// 输出比较通道3 GPIO 初始化
	RCC_APB2PeriphClockCmd(GENERAL_TIM_CH3_GPIO_CLK, ENABLE);
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GENERAL_TIM_CH3_PIN;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; 
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GENERAL_TIM_CH3_PORT, &GPIO_InitStructure);
	
	// 输出比较通道4 GPIO 初始化
	RCC_APB2PeriphClockCmd(GENERAL_TIM_CH4_GPIO_CLK, ENABLE);
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GENERAL_TIM_CH4_PIN;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GENERAL_TIM_CH4_PORT, &GPIO_InitStructure);
}

///*
// * 注意：TIM_TimeBaseInitTypeDef结构体里面有5个成员，TIM6和TIM7的寄存器里面只有
// * TIM_Prescaler和TIM_Period，所以使用TIM6和TIM7的时候只需初始化这两个成员即可，
// * 另外三个成员是通用定时器和高级定时器才有.
// *-----------------------------------------------------------------------------
// *typedef struct
// *{ TIM_Prescaler            都有
// *	TIM_CounterMode			     TIMx,x[6,7]没有，其他都有
// *  TIM_Period               都有
// *  TIM_ClockDivision        TIMx,x[6,7]没有，其他都有
// *  TIM_RepetitionCounter    TIMx,x[1,8,15,16,17]才有
// *}TIM_TimeBaseInitTypeDef; 
// *-----------------------------------------------------------------------------
// */

/* ----------------   PWM信号 周期和占空比的计算--------------- */
// ARR ：自动重装载寄存器的值
// CLK_cnt：计数器的时钟，等于 Fck_int / (psc+1) = 72M/(psc+1)
// PWM 信号的周期 T = ARR * (1/CLK_cnt) = ARR*(PSC+1) / 72M
// 占空比P=CCR/(ARR+1)
 
static void GENERAL_TIM_Mode_Config(void)
{
	// 开启定时器时钟,即内部时钟CK_INT=72M
	GENERAL_TIM_APBxClock_FUN(GENERAL_TIM_CLK,ENABLE);

/*--------------------时基结构体初始化-------------------------*/
	TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
	
	// 配置周期，这里配置为100K
	// 自动重装载寄存器的值，累计TIM_Period+1个频率后产生一个更新或者中断
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=GENERAL_TIM_PERIOD;
	
	// 驱动CNT计数器的时钟 = Fck_int/(psc+1)
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler= GENERAL_TIM_PSC;
	
	// 时钟分频因子 ，配置死区时间时需要用到
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;
	
	// 计数器计数模式，设置为向上计数
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;
	
	// 重复计数器的值，没用到不用管
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter=0;	
	
	// 初始化定时器
	TIM_TimeBaseInit(GENERAL_TIM, &TIM_TimeBaseStructure);

/*--------------------输出比较结构体初始化-------------------*/	
	TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;
	
	// 配置为PWM模式1
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; 
	
	// 输出使能
	TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
	
	// 输出通道电平极性配置	
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
	
	// 输出比较通道 1
	TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = GENERAL_TIM_CCR1;
	TIM_OC1Init(GENERAL_TIM, &TIM_OCInitStructure);
	TIM_OC1PreloadConfig(GENERAL_TIM, TIM_OCPreload_Enable);
	
	// 输出比较通道 2
	TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = GENERAL_TIM_CCR2;
	TIM_OC2Init(GENERAL_TIM, &TIM_OCInitStructure);
	TIM_OC2PreloadConfig(GENERAL_TIM, TIM_OCPreload_Enable);
	
	// 输出比较通道 3
	TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = GENERAL_TIM_CCR3;
	TIM_OC3Init(GENERAL_TIM, &TIM_OCInitStructure);
	TIM_OC3PreloadConfig(GENERAL_TIM, TIM_OCPreload_Enable);
	
	// 输出比较通道 4
	TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = GENERAL_TIM_CCR4;
	TIM_OC4Init(GENERAL_TIM, &TIM_OCInitStructure);
	TIM_OC4PreloadConfig(GENERAL_TIM, TIM_OCPreload_Enable);
	
	// 使能计数器
	TIM_Cmd(GENERAL_TIM, ENABLE);
}

void GENERAL_TIM_Init(void) 
{
	GENERAL_TIM_GPIO_Config();
	GENERAL_TIM_Mode_Config();		
}

bsp_AdvanceTim.h

#ifndef __BSP_ADVANCETIME_H
#define __BSP_ADVANCETIME_H


#include "stm32f10x.h"


/************高级定时器TIM参数定义，只限TIM1和TIM8************/
// 当使用不同的定时器的时候，对应的GPIO是不一样的，这点要注意
// 这里我们使用高级控制定时器TIM1

#define ADVANCE_TIM                   TIM1
#define ADVANCE_TIM_APBxClock_FUN     RCC_APB2PeriphClockCmd
#define ADVANCE_TIM_CLK               RCC_APB2Periph_TIM1

// 输入捕获能捕获到的最小的频率为 72M/{ (ARR+1)*(PSC+1) }
#define ADVANCE_TIM_PERIOD            (1000-1)
#define ADVANCE_TIM_PSC               (72-1)

// 中断相关宏定义
#define ADVANCE_TIM_IRQ               TIM1_CC_IRQn
#define ADVANCE_TIM_IRQHandler        TIM1_CC_IRQHandler

// TIM1 输入捕获通道1
#define ADVANCE_TIM_CH1_GPIO_CLK      RCC_APB2Periph_GPIOA 
#define ADVANCE_TIM_CH1_PORT          GPIOA
#define ADVANCE_TIM_CH1_PIN           GPIO_Pin_8

#define ADVANCE_TIM_IC1PWM_CHANNEL    TIM_Channel_1
#define ADVANCE_TIM_IC2PWM_CHANNEL    TIM_Channel_2

/**************************函数声明********************************/

void ADVANCE_TIM_Init(void);

#endif	/* __BSP_ADVANCETIME_H */

bsp_AdvanceTim.c

#include "bsp_AdvanceTim.h"

static void ADVANCE_TIM_NVIC_Config(void)
{
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; 

    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0);		    	// 设置中断组为0
	
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = ADVANCE_TIM_IRQ; 		// 设置中断来源
	
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;	// 设置抢占优先级 
	 
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;			// 设置子优先级
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}

static void ADVANCE_TIM_GPIO_Config(void)  
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

	RCC_APB2PeriphClockCmd(ADVANCE_TIM_CH1_GPIO_CLK, ENABLE);	//开启PA8时钟
	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  ADVANCE_TIM_CH1_PIN;			//选择PA8端口
	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;		//模式配置为浮空输入
	GPIO_Init(ADVANCE_TIM_CH1_PORT, &GPIO_InitStructure);	
}

static void ADVANCE_TIM_Mode_Config(void)
{
	// 开启定时器时钟,即内部时钟CK_INT=72M
	ADVANCE_TIM_APBxClock_FUN(ADVANCE_TIM_CLK,ENABLE);	

/*--------------------时基结构体初始化-------------------------*/
	TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
	
	// 自动重装载寄存器的值，累计TIM_Period+1个频率后产生一个更新或者中断
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=ADVANCE_TIM_PERIOD;
	
	// 驱动CNT计数器的时钟 = Fck_int/(psc+1)
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler= ADVANCE_TIM_PSC;
	
	// 时钟分频因子 ，配置死区时间时需要用到	
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;
	
	// 计数器计数模式，设置为向上计数	
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;
	
 
	// 重复计数器的值，没用到不用管
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter=0;		
	
	TIM_TimeBaseInit(ADVANCE_TIM, &TIM_TimeBaseStructure);	// 初始化定时器

/*--------------------输入捕获结构体初始化-------------------*/	
// 使用PWM输入模式时，需要占用两个捕获寄存器，一个测周期，另外一个测占空比
	
	TIM_ICInitTypeDef  TIM_ICInitStructure;
	
	// 捕获通道IC1配置
	TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = ADVANCE_TIM_IC1PWM_CHANNEL;	// 选择捕获通道
	
	TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising;		// 设置捕获的边沿
	
	// 设置捕获通道的信号来自于哪个输入通道，有直连和非直连两种
	TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI;
	
	// 1分频，即捕获信号的每个有效边沿都捕获
	TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;			
	
	TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x0;							// 不滤波
	
	// 初始化PWM输入模式
	TIM_PWMIConfig(ADVANCE_TIM, &TIM_ICInitStructure);			
	
	// 当工作做PWM输入模式时,只需要设置触发信号的那一路即可（用于测量周期）
	// 另外一路（用于测量占空比）会由硬件自带设置，不需要再配置
	
	// 捕获通道IC2配置	
	//TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = ADVANCE_TIM_IC1PWM_CHANNEL;
 
	//TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Falling;

	//TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_IndirectTI;
	//TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;
	//TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x0;
	//TIM_PWMIConfig(ADVANCE_TIM, &TIM_ICInitStructure);
	
	
	TIM_SelectInputTrigger(ADVANCE_TIM, TIM_TS_TI1FP1);		// 选择输入捕获的触发信号

	// 选择从模式: 复位模式
	// PWM输入模式时,从模式必须工作在复位模式，当捕获开始时,计数器CNT会被复位
	TIM_SelectSlaveMode(ADVANCE_TIM, TIM_SlaveMode_Reset);
	TIM_SelectMasterSlaveMode(ADVANCE_TIM,TIM_MasterSlaveMode_Enable); 

	// 使能捕获中断,这个中断针对的是主捕获通道（测量周期那个）
	TIM_ITConfig(ADVANCE_TIM, TIM_IT_CC1, ENABLE);	
	
	// 清除中断标志位
	TIM_ClearITPendingBit(ADVANCE_TIM, TIM_IT_CC1);
	
	// 使能高级控制定时器，计数器开始计数
	TIM_Cmd(ADVANCE_TIM, ENABLE);
}

void ADVANCE_TIM_Init(void)
{
	ADVANCE_TIM_NVIC_Config();
	ADVANCE_TIM_GPIO_Config();
	ADVANCE_TIM_Mode_Config();
}

bsp_usart.h

#ifndef _BSP_USART_H
#define _BSP_USART_H

#include "stm32f10x.h"
#include <stdio.h>

#define DEBUG_USART1	1
#define DEBUG_USART2	0
#define DEBUG_USART3	0
#define DEBUG_USART4	0
#define DEBUG_USART5	0

#if DEBUG_USART1
//串口1-USART1
#define  DEBUG_USARTx                   USART1
#define  DEBUG_USART_CLK                RCC_APB2Periph_USART1
#define  DEBUG_USART_APBxClkCmd         RCC_APB2PeriphClockCmd
#define  DEBUG_USART_BAUDRATE           115200

//USART GPIO 引脚宏定义
#define  DEBUG_USART_GPIO_CLK           (RCC_APB2Periph_GPIOA)
#define  DEBUG_USART_GPIO_APBxClkCmd    RCC_APB2PeriphClockCmd
    
#define  DEBUG_USART_TX_GPIO_PORT       GPIOA   
#define  DEBUG_USART_TX_GPIO_PIN        GPIO_Pin_9
#define  DEBUG_USART_RX_GPIO_PORT       GPIOA
#define  DEBUG_USART_RX_GPIO_PIN        GPIO_Pin_10

#define  DEBUG_USART_IRQ                USART1_IRQn
#define  DEBUG_USART_IRQHandler         USART1_IRQHandler 
/**************************************************************/
#elif DEBUG_USART2
//串口2-USART2
#define  DEBUG_USARTx                   USART2
#define  DEBUG_USART_CLK                RCC_APB1Periph_USART2
#define  DEBUG_USART_APBxClkCmd         RCC_APB1PeriphClockCmd
#define  DEBUG_USART_BAUDRATE           115200

//USART GPIO 引脚宏定义
#define  DEBUG_USART_GPIO_CLK           (RCC_APB2Periph_GPIOA)
#define  DEBUG_USART_GPIO_APBxClkCmd    RCC_APB2PeriphClockCmd
    
#define  DEBUG_USART_TX_GPIO_PORT       GPIOA   
#define  DEBUG_USART_TX_GPIO_PIN        GPIO_Pin_2
#define  DEBUG_USART_RX_GPIO_PORT       GPIOA
#define  DEBUG_USART_RX_GPIO_PIN        GPIO_Pin_3

#define  DEBUG_USART_IRQ                USART2_IRQn
#define  DEBUG_USART_IRQHandler         USART2_IRQHandler
/**************************************************************/
#elif DEBUG_USART3
//串口3-USART3
#define  DEBUG_USARTx                   USART3
#define  DEBUG_USART_CLK                RCC_APB1Periph_USART3
#define  DEBUG_USART_APBxClkCmd         RCC_APB1PeriphClockCmd
#define  DEBUG_USART_BAUDRATE           115200

//USART GPIO 引脚宏定义
#define  DEBUG_USART_GPIO_CLK           (RCC_APB2Periph_GPIOA)
#define  DEBUG_USART_GPIO_APBxClkCmd    RCC_APB2PeriphClockCmd
    
#define  DEBUG_USART_TX_GPIO_PORT       GPIOA    
#define  DEBUG_USART_TX_GPIO_PIN        GPIO_Pin_10
#define  DEBUG_USART_RX_GPIO_PORT       GPIOA
#define  DEBUG_USART_RX_GPIO_PIN        GPIO_Pin_11

#define  DEBUG_USART_IRQ                USART3_IRQn
#define  DEBUG_USART_IRQHandler         USART3_IRQHandler
/**************************************************************/
#elif DEBUG_USART4
//串口4-USART4
#define  DEBUG_USARTx                   USART4
#define  DEBUG_USART_CLK                RCC_APB1Periph_USART4
#define  DEBUG_USART_APBxClkCmd         RCC_APB1PeriphClockCmd
#define  DEBUG_USART_BAUDRATE           115200

//USART GPIO 引脚宏定义
#define  DEBUG_USART_GPIO_CLK           (RCC_APB2Periph_GPIOC)
#define  DEBUG_USART_GPIO_APBxClkCmd    RCC_APB2PeriphClockCmd
    
#define  DEBUG_USART_TX_GPIO_PORT       GPIOC   
#define  DEBUG_USART_TX_GPIO_PIN        GPIO_Pin_10
#define  DEBUG_USART_RX_GPIO_PORT       GPIOC
#define  DEBUG_USART_RX_GPIO_PIN        GPIO_Pin_11

#define  DEBUG_USART_IRQ                USART4_IRQn
#define  DEBUG_USART_IRQHandler         USART4_IRQHandler
/**************************************************************/
#elif DEBUG_USART5
//串口5-USART5
#define  DEBUG_USARTx                   USART5
#define  DEBUG_USART_CLK                RCC_APB1Periph_USART5
#define  DEBUG_USART_APBxClkCmd         RCC_APB1PeriphClockCmd
#define  DEBUG_USART_BAUDRATE           115200 

//USART GPIO 引脚宏定义
#define  DEBUG_USART_GPIO_CLK           (RCC_APB2Periph_GPIOC|RCC_APB2Periph_GPIOD)
#define  DEBUG_USART_GPIO_APBxClkCmd    RCC_APB2PeriphClockCmd
    
#define  DEBUG_USART_TX_GPIO_PORT       GPIOA   
#define  DEBUG_USART_TX_GPIO_PIN        GPIO_Pin_12
#define  DEBUG_USART_RX_GPIO_PORT       GPIOA
#define  DEBUG_USART_RX_GPIO_PIN        GPIO_Pin_2

#define  DEBUG_USART_IRQ                USART5_IRQn
#define  DEBUG_USART_IRQHandler         USART5_IRQHandler
/**************************************************************/
#endif

void USART_Config(void);
void Usart_SendStr(USART_TypeDef* pUSARTx, uint8_t *str);
void Usart_SendByte(USART_TypeDef* pUSARTx, uint8_t data);
void Usart_SendHalfWorld(USART_TypeDef* pUSARTx, uint16_t data);
void Usart_Sendarray(USART_TypeDef* pUSARTx, uint8_t *array, uint8_t num);

#endif /*_BSP_USART_H*/

bsp_usart.c

#include "bsp_usart.h"

static void USART_GPIO_Config(void)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	
	//开启GPIO时钟 
	DEBUG_USART_GPIO_APBxClkCmd(DEBUG_USART_GPIO_CLK,ENABLE);
	
	//将USART Tx的GPIO配置为推挽复用模式
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DEBUG_USART_TX_GPIO_PIN;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(DEBUG_USART_TX_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
	
	//将USART Rx的GPIO配置为浮空输入模式
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DEBUG_USART_RX_GPIO_PIN;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
	GPIO_Init(DEBUG_USART_RX_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
}

	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;
	
	//配置NVIC的优先级分组
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
	
	//配置中断源：按键1
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = DEBUG_USART_IRQ;
	static void USART_NVIC_Config(void)
{

	//配置抢占优先级：1
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
	
	//配置子优先级：1
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
	
	//使能中断通道
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; 
	NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);	
}

void USART_Config(void)
{
	USART_GPIO_Config();
	USART_NVIC_Config();
	
	USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
	
	//开启串口外设时钟
	DEBUG_USART_APBxClkCmd(DEBUG_USART_CLK, ENABLE);
	
	//配置波特率
	USART_InitStructure.USART_BaudRate = DEBUG_USART_BAUDRATE;
	
	//设置数据帧字长
	USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
	
	//配置停止位
	USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
	
	//奇偶校验控制选择
	USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;
	
	//串口模式选择
	//使用或操作将串口模式配置为收发模式
	USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
	
	//硬件流控制选择
	USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
	 
	//串口初始化
	USART_Init(DEBUG_USARTx, &USART_InitStructure);
	
	//使能串口接收中断
	USART_ITConfig(DEBUG_USARTx, USART_IT_RXNE, ENABLE);
	
	//使能串口
	USART_Cmd(DEBUG_USARTx, ENABLE);
}

void Usart_SendByte(USART_TypeDef* pUSARTx, uint8_t data)
{
	//发送一个字节数据到USART
	USART_SendData(pUSARTx, data);
	
	//等待发送数据寄存器为空
	while(USART_GetFlagStatus(pUSARTx, USART_FLAG_TXE) == RESET);
}

void Usart_SendHalfWorld(USART_TypeDef* pUSARTx, uint16_t data)
{
	uint8_t temp_h,temp_l;
	
	temp_h = (data & 0xff00) >> 8;
	temp_l =  data & 0x00ff;
	
	//发送一个字节数据到USART
	USART_SendData(pUSARTx, temp_h);
	
	//等待发送数据寄存器为空
	while(USART_GetFlagStatus(pUSARTx, USART_FLAG_TXE) == RESET);
	 
	//发送一个字节数据到USART
	USART_SendData(pUSARTx, temp_l);
	
	//等待发送数据寄存器为空
	while(USART_GetFlagStatus(pUSARTx, USART_FLAG_TXE) == RESET);
}

void Usart_Sendarray(USART_TypeDef* pUSARTx, uint8_t *array, uint8_t num)
{
	uint8_t i;
	
	for(i=0;i<num;i++)
	{
		Usart_SendByte( pUSARTx, array[i]);
	}
	while(USART_GetFlagStatus(pUSARTx, USART_FLAG_TC) == RESET);
}

void Usart_SendStr(USART_TypeDef* pUSARTx, uint8_t *str)
{
	uint8_t i=0;
	do
	{
		Usart_SendByte(pUSARTx, *(str+i));
		i++;
	}while(*(str+i) != '\0');
	while(USART_GetFlagStatus(pUSARTx, USART_FLAG_TC) == RESET);
}

int fputc(int ch, FILE *f)
{
	//发送一个字节数据到USART 
	USART_SendData(DEBUG_USARTx, (uint8_t) ch);
	
	//等待发送数据寄存器为空
	while(USART_GetFlagStatus(DEBUG_USARTx, USART_FLAG_TXE) == RESET);
	
	return (ch);
}

int fgetc(FILE *f)
{
	//等待发送数据寄存器为空
	while(USART_GetFlagStatus(DEBUG_USARTx, USART_FLAG_RXNE) == RESET);
	
	return (int)USART_ReceiveData(DEBUG_USARTx);
}

中断服务函数

#include "stm32f10x_it.h"
#include "bsp_usart.h"
#include "bsp_AdvanceTim.h" 

uint16_t IC2Value = 0;
uint16_t IC1Value = 0;
float DutyCycle = 0;
float Frequency = 0;

/*
 * 如果是第一个上升沿中断，计数器会被复位，锁存到CCR1寄存器的值是0，CCR2寄存器的值也是0
 * 无法计算频率和占空比。当第二次上升沿到来的时候，CCR1和CCR2捕获到的才是有效的值。其中 
 * CCR1对应的是周期，CCR2对应的是占空比。
 */
void ADVANCE_TIM_IRQHandler(void)
{
	//清除中断标志位
	TIM_ClearITPendingBit(ADVANCE_TIM, TIM_IT_CC1);
	
	//获取输入捕获值
	IC1Value = TIM_GetCapture1(ADVANCE_TIM);
	IC2Value = TIM_GetCapture2(ADVANCE_TIM);
	
	// 注意：捕获寄存器CCR1和CCR2的值在计算占空比和频率的时候必须加1
	if (IC1Value != 0)
	{
		// 占空比计算
		DutyCycle = (float)((IC2Value+1) * 100) / (IC1Value+1);

		// 频率计算 
		Frequency = (72000000/(ADVANCE_TIM_PSC+1))/(float)(IC1Value+1);
		printf("占空比：%0.2f%%   频率：%0.2fHz\n",DutyCycle,Frequency);
	}
	else
	{
		DutyCycle = 0;
		Frequency = 0;
	}
}

main.c

#include "stm32f10x.h"
#include "bsp_usart.h"
#include "bsp_GeneralTim.h"
#include "bsp_AdvanceTim.h"

int main(void)
{
	//串口初始化
	USART_Config();
	
	//通用定时器初始化
	GENERAL_TIM_Init();
	
	//高级定时器初始化
	ADVANCE_TIM_Init();
	
	while(1)
	{
		
	}
}

14.6.3 下载验证

        PA6和PA8连接时串口调试助手显示50%占空比，频率1KHz，PA7和PA8连接时串口调试助手显示40%占空比，频率1KHz，PB0和PA8连接时串口调试助手显示30%占空比，频率1KHz，PB1和PA8连接时串口调试助手显示20%占空比，频率1KHz。