第五十六章：CH32V103应用教程——TIM-单脉冲模式
本帖最后由 草帽王子 于 2021-9-10 17:46 编辑本章教程主要进行单脉冲输出演示：在单脉冲模式下，TIM2_CH2(PA1)引脚检测到一个上升沿，则在TIM2_CH1(PA0) 输出正脉冲。
1、TIM简介及相关函数介绍
单脉冲模式可以用于让微控制器响应一个特定的事件，使之在一个延迟之后产生一个脉冲，延迟和脉冲的宽度可编程。置 OPM 位可以使核心计数器在产生下一个更新事件 UEV 时（计数器翻转到 0）停止。
可以通过从模式控制器启动计数器，在输出比较模式或者PWM模式下产生 波形。设置控制寄存器1（TIMx_CTLR1）中的OPM位为1将选择在单脉冲模式下，在发生下一次更新事件(清除CEN位)时，计数器停止。
仅当比较值与计数器的初始值不同时，才能产生一个脉冲。启动之前(当定时器正在等待触发)，必须如下配置：
● 向上计数方式：计数器CNT < CCRx ≤ ATRLR (特别地, 0 < CCRx)，
● 向下计数方式：计数器CNT > CCRx。
如图，需要在TI2输入引脚上检测到一个上升沿开始，延迟Tdelay之后，在OC1上产生一个长度为Tpulse的正脉冲：
1）设定 TI2 为触发。
[*]设置比较/捕获控制寄存器 1（TIM1_CHCTLR1）CC2S域为01b，把IC2映射到TI2；
[*]设置比较/捕获使能寄存器（TIM1_CCER）的CC2P位为 0b，IC2设为上升沿检测；
[*]设置从模式控制寄存器（TIM1_SMCFGR）TS域为 110b，TI2FP2 设为触发源；
[*]设置从模式控制寄存器（TIM1_SMCFGR）SMS域为110b，TI2FP2 被用来启动计数器；
2）Tdelay 由比较捕获寄存器的的值确定，Tpulse 由自动重装值寄存器的值和比较捕获寄存器的值确定
假定当发生比较匹配时要产生从0到1的波形，当计数器达到预装载值时要产生一个从1到0的波形：
[*]首先要设置比较/捕获控制寄存器 1（TIMx_CHCTLR1）的OC1M=111，进入PWM模式2；
[*]根据需要有选择地使能预装载寄存器：设置比较/捕获控制寄存器 1（TIMx_CHCTLR1）的OC1PE=1和控制寄存器1（TIMx_CTLR1）中的ARPE；
[*]然后在比较捕获寄存器（TIMx_CH1CVR）中填写比较值，在自动重装值寄存器（TIMx_ATRLR）中填写自动装载值；
[*]最后设置事件产生寄存器（TIMx_SWEVGR ）的UG位来产生一个更新事件，然后等待在TI2上的一个外部触发事件。
在此配置中，CC1P=0，TIMx_CTLR1寄存器中的DIR和CMS位应该置低。因为只需要一个脉冲，所以必须设置TIMx_CTLR1寄存器中的OPM=1，在下一个更新事件(当计数器从自动装载值翻转到0)时停止计数。
特殊情况： OCx快速使能：在单脉冲模式下，在TIx输入脚的边沿检测逻辑设置CEN位以启动计数器。然后计数器和比较值间的比较操作产生了输出的转换。但是这些操作需要一定的时钟周期，因此它限制了可得到的最小延时Tdelay。
如果要以最小延时输出波形，可以设置比较捕获控制寄存器1（TIMx_CHCTLR1）中的OCxFE位；此时OCxREF(和OCx)直接响应激励而不再依赖比较的结果，输出的波形与比较匹配时的波形一样。OCxFE只在通道配置为PWM1和PWM2模式时起作用。
2、硬件设计
本章教程主要进行单脉冲输出演示：在单脉冲模式下，TIM2_CH2(PA1)引脚检测到一个上升沿，则在TIM2_CH1(PA0) 输出正脉冲。需要将PA1引脚与开发板3.3V引脚连接，PA0引脚与逻辑分析仪或者示波器连接检测输出正脉冲。
3、软件设计
本章教程主要进行单脉冲输出实验，具体程序如下：
tim.h文件
#ifndef __TIM_H
#define __TIM_H
#include "ch32v10x_conf.h"
void One_Pulse_Init( u16 arr, u16 psc, u16 ccp );
#endiftim.h文件主要进行函数的声明；
tim.c文件
#include "tim.h"
/*******************************************************************************
* Function Name: One_Pulse_Init
* Description : Initializes TIM1 one pulse.
* Input : arr: the period value.
* psc: the prescaler value.
* ccp: the pulse value.
* Return : None
*******************************************************************************/
void One_Pulse_Init( u16 arr, u16 psc, u16 ccp )
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure;
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE );
RCC_APB1PeriphClockCmd( RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE );
//GPIO初始化配置
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init( GPIOA, &GPIO_InitStructure );
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD;
GPIO_Init( GPIOA, &GPIO_InitStructure);
//时基结构体初始化
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = arr;//自动重装值寄存器的值
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = psc; //驱动CNT计数器的时钟 = Fck_int/(psc+1)
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;//时钟分频因子 ，配置死区时间时需要用到
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;//计数器计数模式，设置为向上计数
TIM_TimeBaseInit( TIM2, &TIM_TimeBaseInitStructure);//初始化定时器
//输出比较结构体初始化
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2;//输出比较模式选择
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;//输出使能
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = ccp;//设置占空比大小
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;//输出通道电平极性配置
TIM_OC1Init( TIM2, &TIM_OCInitStructure );
//输入捕获结构体初始化
TIM_ICStructInit( &TIM_ICInitStructure );
TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_2;//配置输入捕获通道，根据具体GPIO配置
TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;//设置输入的需要被捕获的信号的分频系数
TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x00;//设置输入的需要被捕获的信号的滤波系数
TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising;//配置输入捕获信号的极性
TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI;//设置输入通道和捕获通道的映射关系
TIM_ICInit( TIM2, &TIM_ICInitStructure );
TIM_SelectOnePulseMode( TIM2,TIM_OPMode_Single );
TIM_SelectInputTrigger( TIM2, TIM_TS_TI2FP2 );
TIM_SelectSlaveMode( TIM2, TIM_SlaveMode_Trigger );
}
tim.c文件主要进行单脉冲输出配置。主要进行PA1检测上升沿引脚的配置以及PA0单脉冲输出引脚的配置。
main.c文件
int main(void)
{
USART_Printf_Init(115200);
printf("SystemClk:%d\r\n",SystemCoreClock);
One_Pulse_Init( 200, 48000-1, 100 );
while(1);
}main.c文件主要进行函数的初始化。
4、下载验证
将编译好的程序下载到开发版并复位，将PA1引脚与开发板3.3V引脚连接检测上升沿，使用逻辑分析仪采集PA0引脚的单脉冲输出，采集单脉冲输出如下：
当检测到一次上升沿，产生一次脉冲
55、TIM-单脉冲输出.rar
链接：https://pan.baidu.com/s/1F41NvPWgyY-wFd997AkOSQ
提取码：g4lt
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