第五十七章：CH32V103应用教程——TIM-输出比较
本帖最后由 草帽王子 于 2021-9-10 17:47 编辑本章教程演示TIM_CH1(PA8)引脚在4种输出比较模式下，输出波形。4种模式及现象如下：
1、TIM输出比较时间模式，即比较/捕获控制寄存器 1（TIM1_CHCTLR1）OCxM域设置为000：冻结。比较捕获寄存器的值与核心计数器间的比较值对OC1REF不起作用；
2、TIM输出比较主动模式，即比较/捕获控制寄存器 1（TIM1_CHCTLR1）OCxM域设置为001：强制设为有效电平。当核心计数器与比较捕获寄存器1的值相同时，强制OC1REF为高；
3、TIM输出比较非主动模式，即比较/捕获控制寄存器 1（TIM1_CHCTLR1）OCxM域设置为010：强制设为无效电平。当核心计数器的值与比较捕获寄存器1相同时，强制OC1REF为低；
4、TIM输出比较触发模式，即比较/捕获控制寄存器 1（TIM1_CHCTLR1）OCxM域设置为011：翻转。当核心计数器与比较捕获寄存器1的值相同时，翻转OC1REF的电平。
1、TIM简介及相关函数介绍
比较输出模式是定时器的基本功能之一。比较输出模式的原理是在核心计数器（CNT）的值与比较捕获寄存器的值一致时，输出特定的变化或波形。OCxM 域（在 R16_TIMx_CHCTLRx 中）和 CCxP 位（在 R16_TIMx_CCER 中）决定输出的是确定的高低电平还是电平翻转。产生比较一致事件时还会置CCxIF 位，如果预先置了 CCxIE 位，则会产生一个中断；如果预先设置了 CCxDE 位，则会产生一个 DMA请求。
配置为比较输出模式的步骤为下：
1）配置核心计数器（CNT）的时钟源和自动重装值；
2）设置好需要对比的计数值到比较捕获寄存器（R16_TIMx_CHxCVR）中；
3）如果需要产生中断，置 CCxIE 位；
4）保持 OCxPE 为 0，禁用比较捕获寄存器的预装载寄存器；
5）设定输出模式，设置 OCxM 域和 CCxP 位；
6）使能输出，置 CCxE 位；
7）置 CEN 位启动定时器；
关于CH32V103 TIM具体信息，可参考CH32V103应用手册。TIM标准库函数在第七章节已介绍，在此不再赘述。
2、硬件设计
本章教程演示TIM_CH1(PA8)引脚在4种输出比较模式下输出波形，因此只需要将开发板PA8引脚与外部设备连接即可，此处将PA8引脚与逻辑分析仪连接检测PWM波形。
3、软件设计
本章教程演示TIM_CH1(PA8)引脚在4种输出比较模式下输出波形，具体程序如下：
tim.h文件
#ifndef __TIM_H
#define __TIM_H
#include "ch32v10x_conf.h"
/* Output Compare Mode Definition */
#define OutCompare_Timing 0
#define OutCompare_Active 1
#define OutCompare_Inactive 2
#define OutCompare_Toggle 3
/* Output Compare Mode Selection */
//#define OutCompare_MODE OutCompare_Timing
//#define OutCompare_MODE OutCompare_Active
//#define OutCompare_MODE OutCompare_Inactive
#define OutCompare_MODE OutCompare_Toggle
void TIM1_OutCompare_Init( u16 arr, u16 psc, u16 ccp );
#endiftim.h文件主要进行相关宏定义和函数声明；
tim.c文件
#include "tim.h"
/*******************************************************************************
* Function Name: TIM1_OutCompare_Init
* Description : Initializes TIM1 output compare.
* Input : arr: the period value.
* psc: the prescaler value.
* ccp: the pulse value.
* Return : None
*******************************************************************************/
void TIM1_OutCompare_Init( u16 arr, u16 psc, u16 ccp )
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_TIM1, ENABLE );
//输出比较通道 GPIO 初始化
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
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( TIM1, &TIM_TimeBaseInitStructure);//初始化定时器
//输出比较结构体初始化
//输出比较模式选择
//1、TIM输出比较时间模式，即比较/捕获控制寄存器 1（TIM1_CHCTLR1）OCxM域设置为000：冻结。比较捕获寄存器的值与核心计数器间的比较值对OC1REF不起作用；
#if (OutCompare_MODE == OutCompare_Timing)
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_Timing;//定时器输出比较时间模式；
//2、TIM输出比较主动模式，即比较/捕获控制寄存器 1（TIM1_CHCTLR1）OCxM域设置为001：强制设为有效电平。当核心计数器与比较捕获寄存器1的值相同时，强制OC1REF为高；
#elif (OutCompare_MODE == OutCompare_Active)
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_Active;//定时器输出比较主动模式；
//3、TIM输出比较非主动模式，即比较/捕获控制寄存器 1（TIM1_CHCTLR1）OCxM域设置为010：强制设为无效电平。当核心计数器的值与比较捕获寄存器1相同时，强制OC1REF为低；
#elif (OutCompare_MODE == OutCompare_Inactive)
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_Inactive;//定时器输出比较非主动模式；
//4、TIM输出比较触发模式，即比较/捕获控制寄存器 1（TIM1_CHCTLR1）OCxM域设置为011：翻转。当核心计数器与比较捕获寄存器1的值相同时，翻转OC1REF的电平。
#elif (OutCompare_MODE == OutCompare_Toggle)
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_Toggle;//定时器输出比较触发模式。
#endif
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( TIM1, &TIM_OCInitStructure );
//初始化TIM NVIC，设置中断优先级分组
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn; //TIM3中断
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; //设置抢占优先级0
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3; //设置响应优先级3
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //使能通道1中断
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //初始化NVIC
TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1, ENABLE );//主输出使能，当使用的是通用定时器时，这句不需要
TIM_OC1PreloadConfig( TIM1, TIM_OCPreload_Disable );//不自动重转计数值
TIM_ARRPreloadConfig( TIM1, ENABLE );//使能开启自动重装值寄存器配置
TIM_Cmd( TIM1, ENABLE );//使能定时器
}
tim.c文件主要进行4种输出比较模式的初始化配置。
main.c文件
int main(void)
{
USART_Printf_Init(115200);
printf("SystemClk:%d\r\n",SystemCoreClock);
TIM1_OutCompare_Init( 9, 71, 5);
while(1);
}main.c文件主要进行函数初始化。
4、下载验证
将编译好的程序分别依次在4种输出比较模式下下载到开发板并复位，查看输出波形。
1、定时器输出比较时间模式，比较捕获寄存器的值与核心计数器间的比较值对OC1REF不起作用
2、定时器输出比较主动模式，强制设为有效电平。当核心计数器与比较捕获寄存器1的值相同时，强制OC1REF为高；
3、定时器输出比较非主动模式，强制设为无效电平。当核心计数器的值与比较捕获寄存器1相同时，强制OC1REF为低；
4、定时器输出比较触发模式，翻转。当核心计数器与比较捕获寄存器1的值相同时，翻转OC1REF的电平。
56、TIM-输出比较.rar
链接：https://pan.baidu.com/s/1i3w4ZaClBAmuR75sfHHDlA
提取码：nxfk
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