STMicroelectronics 系列:STM32L5 系列_(8).STM32L5系列定时器应用

STM32L5系列定时器应用

定时器概述

定时器是STM32L5系列微控制器中非常重要的外设之一,广泛应用于各种定时任务、PWM生成、编码器接口等场景。STM32L5系列定时器主要包括通用定时器(General-purpose Timers)、基本定时器(Basic Timers)、高级定时器(Advanced-control Timers)和低功耗定时器(Low-power Timers)。

  • 通用定时器:支持多种功能,包括定时、计数、PWM生成、捕获/比较等。

  • 基本定时器:主要用于生成时间基准,功能相对简单。

  • 高级定时器:提供更多的定时和控制功能,适用于复杂的应用场景。

  • 低功耗定时器:在低功耗模式下仍能正常工作,适用于需要长时间运行的低功耗应用。

  • 定时器的基本结构

    定时器的基本结构包括以下几个主要部分:

  • 计数器(Counter):用于记录时间的经过。

  • 预分频器(Prescaler):用于调整计数器的时钟频率。

  • 定时器通道(Channels):用于输入捕获和输出比较。

  • 中断和DMA:用于定时器事件的处理和数据传输。

  • 控制寄存器(Control Registers):用于配置定时器的各种功能。

  • 定时器的基本配置

    时钟配置

    在使用定时器之前,首先需要配置定时器的时钟。STM32L5系列定时器的时钟源可以来自多种时钟,包括APB1/2时钟、外部时钟等。时钟配置通常通过RCC(Reset and Clock Control)寄存器进行。

    
    // 配置定时器时钟源
    
    void TIM_ClockConfig(TIM_HandleTypeDef *htim) {
    
        RCC_PeriphCLKInitTypeDef PeriphClkInitStruct = {0};
    
    
    
        // 选择定时器时钟源
    
        PeriphClkInitStruct.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_TIM;
    
        PeriphClkInitStruct.TIMClockSelection = RCC_TIMCLKSOURCE_LSE; // 选择外部低速时钟(LSE)
    
    
    
        // 初始化时钟配置
    
        if (HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&PeriphClkInitStruct) != HAL_OK) {
    
            // 错误处理
    
            Error_Handler();
    
        }
    
    }
    
    

    预分频器配置

    预分频器用于调整定时器的时钟频率,从而实现更精确的定时。预分频器的值决定了计数器的时钟频率。

    
    // 配置定时器预分频器
    
    void TIM_PrescalerConfig(TIM_HandleTypeDef *htim, uint32_t Prescaler) {
    
        htim->Instance->PSC = Prescaler - 1; // 预分频器值
    
        htim->State = HAL_TIM_STATE_RESET;
    
    
    
        // 重新初始化定时器
    
        if (HAL_TIM_Base_Init(htim) != HAL_OK) {
    
            // 错误处理
    
            Error_Handler();
    
        }
    
    }
    
    

    计数器配置

    计数器的配置决定了定时器的计数方式和计数范围。常见的配置包括向上计数、向下计数和中心对齐模式。

    
    // 配置定时器计数器
    
    void TIM_CounterConfig(TIM_HandleTypeDef *htim, uint32_t Period, uint32_t ClockDivision) {
    
        TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig = {0};
    
    
    
        htim->Instance->ARR = Period - 1; // 自动重装载值
    
        htim->Instance->CR1 |= TIM_CR1_ARPE; // 使能自动重装载预装载
    
    
    
        sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_RESET;
    
        sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE;
    
    
    
        // 配置主模式
    
        if (HAL_TIM_Master_Config(htim, &sMasterConfig) != HAL_OK) {
    
            // 错误处理
    
            Error_Handler();
    
        }
    
    }
    
    

    中断配置

    定时器可以通过中断来处理定时事件。中断配置包括使能中断和配置中断优先级。

    
    // 配置定时器中断
    
    void TIM_InterruptConfig(TIM_HandleTypeDef *htim, uint32_t InterruptSource, uint32_t PreemptionPriority, uint32_t SubPriority) {
    
        htim->Instance->DIER |= InterruptSource; // 使能中断源
    
    
    
        // 配置中断优先级
    
        HAL_NVIC_SetPriority(htim->IRQn, PreemptionPriority, SubPriority);
    
        HAL_NVIC_EnableIRQ(htim->IRQn); // 使能中断
    
    }
    
    

    DMA配置

    定时器也可以通过DMA来传输数据,适用于需要大量数据传输的场景。

    
    // 配置定时器DMA
    
    void TIM_DMAConfig(TIM_HandleTypeDef *htim, uint32_t Channel, uint32_t Direction, uint32_t PeripheralDataSize, uint32_t MemoryDataSize) {
    
        htim->hdma[Channel]->Init.Channel = Channel;
    
        htim->hdma[Channel]->Init.Direction = Direction;
    
        htim->hdma[Channel]->Init.PeriphInc = DMA_PINC_DISABLE;
    
        htim->hdma[Channel]->Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE;
    
        htim->hdma[Channel]->Init.PeriphDataAlignment = PeripheralDataSize;
    
        htim->hdma[Channel]->Init.MemDataAlignment = MemoryDataSize;
    
        htim->hdma[Channel]->Init.Mode = DMA_NORMAL;
    
        htim->hdma[Channel]->Init.Priority = DMA_PRIORITY_LOW;
    
    
    
        // 初始化DMA
    
        if (HAL_DMA_Init(htim->hdma[Channel]) != HAL_OK) {
    
            // 错误处理
    
            Error_Handler();
    
        }
    
    
    
        // 使能DMA请求
    
        __HAL_TIM_ENABLE_DMA(htim, TIM_DMA_UPDATE);
    
    }
    
    

    定时器的基本应用

    定时器中断应用

    定时器中断是最常见的定时器应用之一,用于在特定时间间隔内执行某个任务。

    
    // 定时器中断处理函数
    
    void TIM2_IRQHandler(void) {
    
        HAL_TIM_IRQHandler(&htim2); // 调用HAL定时器中断处理函数
    
    }
    
    
    
    // 定时器初始化
    
    void TIM2_Init(void) {
    
        TIM_HandleTypeDef htim2;
    
        TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig;
    
    
    
        htim2.Instance = TIM2;
    
        htim2.Init.Prescaler = 8399; // 设置预分频器
    
        htim2.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP; // 设置计数模式
    
        htim2.Init.Period = 999; // 设置周期
    
        htim2.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
    
        htim2.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_ENABLE;
    
    
    
        if (HAL_TIM_Base_Init(&htim2) != HAL_OK) {
    
            // 错误处理
    
            Error_Handler();
    
        }
    
    
    
        sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_RESET;
    
        sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE;
    
    
    
        if (HAL_TIM_Master_Config(&htim2, &sMasterConfig) != HAL_OK) {
    
            // 错误处理
    
            Error_Handler();
    
        }
    
    
    
        // 配置定时器中断
    
        TIM_InterruptConfig(&htim2, TIM_IT_UPDATE, 1, 0);
    
    
    
        // 使能定时器
    
        HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2);
    
    }
    
    
    
    // 主函数
    
    int main(void) {
    
        HAL_Init(); // 初始化HAL库
    
        SystemClock_Config(); // 配置系统时钟
    
    
    
        // 初始化GPIO
    
        MX_GPIO_Init();
    
    
    
        // 初始化定时器
    
        TIM2_Init();
    
    
    
        while (1) {
    
            // 主循环
    
        }
    
    }
    
    
    
    // 定时器中断回调函数
    
    void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim) {
    
        if (htim->Instance == TIM2) {
    
            // 定时器2中断处理
    
            HAL_GPIO_TogglePin(LED_GPIO_PORT, LED_PIN); // 切换LED状态
    
        }
    
    }
    
    

    PWM生成

    PWM(Pulse Width Modulation)是一种常用的信号调制技术,广泛应用于电机控制、灯光调光等领域。STM32L5系列定时器可以很容易地生成PWM信号。

    
    // 定时器PWM通道配置
    
    void TIM_PWMChannelConfig(TIM_HandleTypeDef *htim, uint32_t Channel, uint32_t Pulse) {
    
        TIM_OC_InitTypeDef sConfigOC = {0};
    
    
    
        sConfigOC.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1; // 设置PWM模式
    
        sConfigOC.Pulse = Pulse; // 设置脉冲宽度
    
        sConfigOC.OCPolarity = TIM_OCPOLARITY_HIGH;
    
        sConfigOC.OCFastMode = TIM_OCFAST_DISABLE;
    
    
    
        // 配置PWM通道
    
        if (HAL_TIM_OC_ConfigChannel(htim, &sConfigOC, Channel) != HAL_OK) {
    
            // 错误处理
    
            Error_Handler();
    
        }
    
    }
    
    
    
    // 定时器PWM初始化
    
    void TIM3_PWM_Init(void) {
    
        TIM_HandleTypeDef htim3;
    
        TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig;
    
    
    
        htim3.Instance = TIM3;
    
        htim3.Init.Prescaler = 8399; // 设置预分频器
    
        htim3.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP; // 设置计数模式
    
        htim3.Init.Period = 999; // 设置周期
    
        htim3.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
    
        htim3.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_ENABLE;
    
    
    
        if (HAL_TIM_PWM_Init(&htim3) != HAL_OK) {
    
            // 错误处理
    
            Error_Handler();
    
        }
    
    
    
        sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_RESET;
    
        sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE;
    
    
    
        if (HAL_TIM_Master_Config(&htim3, &sMasterConfig) != HAL_OK) {
    
            // 错误处理
    
            Error_Handler();
    
        }
    
    
    
        // 配置PWM通道
    
        TIM_PWMChannelConfig(&htim3, TIM_CHANNEL_1, 500); // 设置通道1的脉冲宽度
    
        TIM_PWMChannelConfig(&htim3, TIM_CHANNEL_2, 750); // 设置通道2的脉冲宽度
    
    
    
        // 使能PWM通道
    
        HAL_TIM_PWM_Start(&htim3, TIM_CHANNEL_1);
    
        HAL_TIM_PWM_Start(&htim3, TIM_CHANNEL_2);
    
    }
    
    
    
    // 主函数
    
    int main(void) {
    
        HAL_Init(); // 初始化HAL库
    
        SystemClock_Config(); // 配置系统时钟
    
    
    
        // 初始化GPIO
    
        MX_GPIO_Init();
    
    
    
        // 初始化定时器PWM
    
        TIM3_PWM_Init();
    
    
    
        while (1) {
    
            // 主循环
    
        }
    
    }
    
    

    输入捕获

    输入捕获用于捕获外部信号的脉冲宽度或频率。STM32L5系列定时器支持多个输入捕获通道。

    
    // 定时器输入捕获通道配置
    
    void TIM_InputCaptureChannelConfig(TIM_HandleTypeDef *htim, uint32_t Channel, uint32_t ICFilter) {
    
        TIM_SlaveConfigTypeDef sSlaveConfig = {0};
    
        TIM_IC_InitTypeDef sConfigIC = {0};
    
    
    
        // 配置从模式
    
        sSlaveConfig.SlaveMode = TIM_SLAVEMODE_RESET;
    
        sSlaveConfig.InputTrigger = TIM_TS_TI1FP1;
    
        sSlaveConfig.TriggerPolarity = TIM_INPUTTRIGGERPOLARITY_RISING;
    
        sSlaveConfig.TriggerFilter = ICFilter;
    
    
    
        if (HAL_TIM_SlaveConfigSynchronization(htim, &sSlaveConfig) != HAL_OK) {
    
            // 错误处理
    
            Error_Handler();
    
        }
    
    
    
        // 配置输入捕获通道
    
        sConfigIC.ICPolarity = TIM_INPUTCAPTUREPOLARITY_RISING;
    
        sConfigIC.ICSelection = TIM_INPUTCAPTURE_DIRECTTI;
    
        sConfigIC.ICFilter = ICFilter;
    
    
    
        if (HAL_TIM_IC_ConfigChannel(htim, &sConfigIC, Channel) != HAL_OK) {
    
            // 错误处理
    
            Error_Handler();
    
        }
    
    }
    
    
    
    // 定时器输入捕获初始化
    
    void TIM2_InputCapture_Init(void) {
    
        TIM_HandleTypeDef htim2;
    
    
    
        htim2.Instance = TIM2;
    
        htim2.Init.Prescaler = 8399; // 设置预分频器
    
        htim2.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP; // 设置计数模式
    
        htim2.Init.Period = 9999; // 设置周期
    
        htim2.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
    
        htim2.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_ENABLE;
    
    
    
        if (HAL_TIM_IC_Init(&htim2) != HAL_OK) {
    
            // 错误处理
    
            Error_Handler();
    
        }
    
    
    
        // 配置输入捕获通道
    
        TIM_InputCaptureChannelConfig(&htim2, TIM_CHANNEL_1, 15);
    
    
    
        // 使能定时器输入捕获中断
    
        TIM_InterruptConfig(&htim2, TIM_IT_CC1, 1, 0);
    
    
    
        // 使能定时器
    
        HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim2, TIM_CHANNEL_1);
    
    }
    
    
    
    // 输入捕获中断处理函数
    
    void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim) {
    
        if (htim->Channel == HAL_TIM_CHANNEL_1) {
    
            // 读取输入捕获值
    
            uint32_t ICValue = HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim, TIM_CHANNEL_1);
    
    
    
            // 处理捕获值
    
            // 例如:计算脉冲宽度或频率
    
            // ICValue = ICValue / (htim->Init.Prescaler + 1) / (htim->Init.Period + 1);
    
            // printf("IC Value: %lu\n", ICValue);
    
        }
    
    }
    
    
    
    // 主函数
    
    int main(void) {
    
        HAL_Init(); // 初始化HAL库
    
        SystemClock_Config(); // 配置系统时钟
    
    
    
        // 初始化GPIO
    
        MX_GPIO_Init();
    
    
    
        // 初始化定时器输入捕获
    
        TIM2_InputCapture_Init();
    
    
    
        while (1) {
    
            // 主循环
    
        }
    
    }
    
    

    输出比较

    输出比较用于在特定时间点生成一个输出信号。STM32L5系列定时器支持多个输出比较通道。

    
    // 定时器输出比较通道配置
    
    void TIM_OutputCompareChannelConfig(TIM_HandleTypeDef *htim, uint32_t Channel, uint32_t CompareValue) {
    
        TIM_OC_InitTypeDef sConfigOC = {0};
    
    
    
        sConfigOC.OCMode = TIM_OCMODE_TIMING; // 设置定时模式
    
        sConfigOC.Pulse = CompareValue; // 设置比较值
    
        sConfigOC.OCPolarity = TIM_OCPOLARITY_HIGH;
    
        sConfigOC.OCFastMode = TIM_OCFAST_DISABLE;
    
    
    
        // 配置输出比较通道
    
        if (HAL_TIM_OC_ConfigChannel(htim, &sConfigOC, Channel) != HAL_OK) {
    
            // 错误处理
    
            Error_Handler();
    
        }
    
    }
    
    
    
    // 定时器输出比较初始化
    
    void TIM2_OutputCompare_Init(void) {
    
        TIM_HandleTypeDef htim2;
    
    
    
        htim2.Instance = TIM2;
    
        htim2.Init.Prescaler = 8399; // 设置预分频器
    
        htim2.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP; // 设置计数模式
    
        htim2.Init.Period = 9999; // 设置周期
    
        htim2.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
    
        htim2.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_ENABLE;
    
    
    
        if (HAL_TIM_OC_Init(&htim2) != HAL_OK) {
    
            // 错误处理
    
            Error_Handler();
    
        }
    
    
    
        // 配置输出比较通道
    
        TIM_OutputCompareChannelConfig(&htim2, TIM_CHANNEL_1, 5000);
    
    
    
        // 使能定时器输出比较中断
    
        TIM_InterruptConfig(&htim2, TIM_IT_CC1, 1, 0);
    
    
    
        // 使能定时器
    
        HAL_TIM_OC_Start_IT(&htim2, TIM_CHANNEL_1);
    
    }
    
    
    
    // 输出比较中断处理函数
    
    void HAL_TIM_OC_DelayElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim) {
    
        if (htim->Channel == HAL_TIM_CHANNEL_1) {
    
            // 输出比较事件处理
    
            HAL_GPIO_TogglePin(LED_GPIO_PORT, LED_PIN); // 切换LED状态
    
        }
    
    }
    
    
    
    // 主函数
    
    int main(void) {
    
        HAL_Init(); // 初始化HAL库
    
        SystemClock_Config(); // 配置系统时钟
    
    
    
        // 初始化GPIO
    
        MX_GPIO_Init();
    
    
    
        // 初始化定时器输出比较
    
        TIM2_OutputCompare_Init();
    
    
    
        while (1) {
    
            // 主循环
    
        }
    
    }
    
    

    定时器的高级应用

    多通道PWM生成

    在某些应用场景中,需要生成多通道的PWM信号。STM32L5系列定时器支持多通道PWM生成,可以灵活配置不同通道的脉冲宽度和频率。多通道PWM生成在电机控制、灯光调光等场景中非常有用。

    示例代码

    以下是一个生成多通道PWM信号的示例代码,使用TIM3定时器。

    
    // 多通道PWM初始化
    
    void TIM3_MultiChannelPWM_Init(void) {
    
        TIM_HandleTypeDef htim3;
    
        TIM_OC_InitTypeDef sConfigOC = {0};
    
    
    
        htim3.Instance = TIM3;
    
        htim3.Init.Prescaler = 8399; // 设置预分频器
    
        htim3.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP; // 设置计数模式
    
        htim3.Init.Period = 9999; // 设置周期
    
        htim3.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
    
        htim3.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_ENABLE;
    
    
    
        if (HAL_TIM_PWM_Init(&htim3) != HAL_OK) {
    
            // 错误处理
    
            Error_Handler();
    
        }
    
    
    
        // 配置通道1的PWM
    
        sConfigOC.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1;
    
        sConfigOC.Pulse = 5000; // 设置脉冲宽度
    
        sConfigOC.OCPolarity = TIM_OCPOLARITY_HIGH;
    
        sConfigOC.OCFastMode = TIM_OCFAST_DISABLE;
    
    
    
        if (HAL_TIM_OC_ConfigChannel(&htim3, &sConfigOC, TIM_CHANNEL_1) != HAL_OK) {
    
            // 错误处理
    
            Error_Handler();
    
        }
    
    
    
        // 配置通道2的PWM
    
        sConfigOC.Pulse = 7500; // 设置脉冲宽度
    
    
    
        if (HAL_TIM_OC_ConfigChannel(&htim3, &sConfigOC, TIM_CHANNEL_2) != HAL_OK) {
    
            // 错误处理
    
            Error_Handler();
    
        }
    
    
    
        // 使能PWM通道
    
        HAL_TIM_PWM_Start(&htim3, TIM_CHANNEL_1);
    
        HAL_TIM_PWM_Start(&htim3, TIM_CHANNEL_2);
    
    }
    
    
    
    // 主函数
    
    int main(void) {
    
        HAL_Init(); // 初始化HAL库
    
        SystemClock_Config(); // 配置系统时钟
    
    
    
        // 初始化GPIO
    
        MX_GPIO_Init();
    
    
    
        // 初始化定时器多通道PWM
    
        TIM3_MultiChannelPWM_Init();
    
    
    
        while (1) {
    
            // 主循环
    
        }
    
    }
    
    

    编码器接口

    编码器接口用于测量旋转编码器的位置和速度。STM32L5系列定时器支持编码器接口模式,可以灵活配置编码器的输入通道和计数方式。

    示例代码

    以下是一个配置TIM2定时器为编码器接口模式的示例代码。

    
    // 定时器编码器接口通道配置
    
    void TIM_EncoderChannelConfig(TIM_HandleTypeDef *htim, uint32_t Channel1, uint32_t Channel2, uint32_t EncoderMode) {
    
        TIM_Encoder_InitTypeDef sConfigEncoder = {0};
    
    
    
        sConfigEncoder.EncoderMode = EncoderMode; // 设置编码器模式
    
        sConfigEncoder.IC1Polarity = TIM_ICPOLARITY_RISING; // 设置通道1的极性
    
        sConfigEncoder.IC1Selection = TIM_ICSELECTION_DIRECTTI; // 选择通道1的输入
    
        sConfigEncoder.IC1Prescaler = TIM_ICPSC_DIV1; // 设置通道1的预分频器
    
        sConfigEncoder.IC1Filter = 15; // 设置通道1的滤波器
    
        sConfigEncoder.IC2Polarity = TIM_ICPOLARITY_RISING; // 设置通道2的极性
    
        sConfigEncoder.IC2Selection = TIM_ICSELECTION_DIRECTTI; // 选择通道2的输入
    
        sConfigEncoder.IC2Prescaler = TIM_ICPSC_DIV1; // 设置通道2的预分频器
    
        sConfigEncoder.IC2Filter = 15; // 设置通道2的滤波器
    
    
    
        if (HAL_TIM_Encoder_Init(htim, &sConfigEncoder) != HAL_OK) {
    
            // 错误处理
    
            Error_Handler();
    
        }
    
    }
    
    
    
    // 定时器编码器接口初始化
    
    void TIM2_Encoder_Init(void) {
    
        TIM_HandleTypeDef htim2;
    
    
    
        htim2.Instance = TIM2;
    
        htim2.Init.Prescaler = 0; // 不使用预分频器
    
        htim2.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP; // 设置计数模式
    
        htim2.Init.Period = 65535; // 设置周期
    
        htim2.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
    
        htim2.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_ENABLE;
    
    
    
        if (HAL_TIM_Base_Init(&htim2) != HAL_OK) {
    
            // 错误处理
    
            Error_Handler();
    
        }
    
    
    
        // 配置编码器通道
    
        TIM_EncoderChannelConfig(&htim2, TIM_CHANNEL_1, TIM_CHANNEL_2, TIM_ENCODERMODE_TI12);
    
    
    
        // 使能定时器编码器接口
    
        HAL_TIM_Encoder_Start(&htim2, TIM_CHANNEL_ALL);
    
    }
    
    
    
    // 读取编码器位置
    
    int32_t TIM2_ReadEncoderPosition(TIM_HandleTypeDef *htim) {
    
        return __HAL_TIM_GET_COUNTER(htim); // 读取计数器值
    
    }
    
    
    
    // 主函数
    
    int main(void) {
    
        HAL_Init(); // 初始化HAL库
    
        SystemClock_Config(); // 配置系统时钟
    
    
    
        // 初始化GPIO
    
        MX_GPIO_Init();
    
    
    
        // 初始化定时器编码器接口
    
        TIM2_Encoder_Init();
    
    
    
        while (1) {
    
            // 读取编码器位置
    
            int32_t position = TIM2_ReadEncoderPosition(&htim2);
    
            // 处理编码器位置
    
            printf("Encoder Position: %ld\n", position);
    
        }
    
    }
    
    

    低功耗定时器应用

    低功耗定时器在低功耗模式下仍能正常工作,适用于需要长时间运行的低功耗应用。STM32L5系列的LPTIM(Low Power Timer)是专门为此设计的。

    示例代码

    以下是一个配置LPTIM1定时器在低功耗模式下工作的示例代码。

    
    // 配置低功耗定时器时钟源
    
    void LPTIM_ClockConfig(void) {
    
        RCC_PeriphCLKInitTypeDef PeriphClkInitStruct = {0};
    
    
    
        // 选择LPTIM时钟源
    
        PeriphClkInitStruct.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_LPTIM1;
    
        PeriphClkInitStruct.Lptim1ClockSelection = RCC_LPTIM1CLKSOURCE_LSI; // 选择内部低速时钟(LSI)
    
    
    
        // 初始化时钟配置
    
        if (HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&PeriphClkInitStruct) != HAL_OK) {
    
            // 错误处理
    
            Error_Handler();
    
        }
    
    }
    
    
    
    // 配置低功耗定时器
    
    void LPTIM1_Init(void) {
    
        LPTIM_HandleTypeDef hlptim1;
    
    
    
        hlptim1.Instance = LPTIM1;
    
        hlptim1.Init.ClockSource = LPTIM_CLOCKSOURCE	internal; // 选择内部时钟源
    
        hlptim1.Init.ClockPolarity = LPTIM_CLOCKPOLARITY_RISING; // 选择时钟极性
    
        hlptim1.Init.Prescaler = LPTIM_PRESCALER_DIV1; // 设置预分频器
    
        hlptim1.Init.CounterSource = LPTIM_COUNTERSOURCE_EXTERNAL; // 选择计数源
    
        hlptim1.Init.TriggerSource = LPTIM_TRIGSOURCE_SOFTWARE; // 选择触发源
    
    
    
        if (HAL_LPTIM_Init(&hlptim1) != HAL_OK) {
    
            // 错误处理
    
            Error_Handler();
    
        }
    
    
    
        // 配置定时器周期
    
        if (HAL_LPTIM_TimeOut_Config(&hlptim1, 0x0FFF, LPTIM_TIMEOUTMODE_PERIODIC) != HAL_OK) {
    
            // 错误处理
    
            Error_Handler();
    
        }
    
    
    
        // 使能定时器中断
    
        HAL_NVIC_SetPriority(LPTIM1_IRQn, 0, 0);
    
        HAL_NVIC_EnableIRQ(LPTIM1_IRQn);
    
    }
    
    
    
    // 低功耗定时器中断处理函数
    
    void LPTIM1_IRQHandler(void) {
    
        HAL_LPTIM_IRQHandler(&hlptim1); // 调用HAL低功耗定时器中断处理函数
    
    }
    
    
    
    // 低功耗定时器中断回调函数
    
    void HAL_LPTIM_TimeOutCallback(LPTIM_HandleTypeDef *hlptim) {
    
        if (hlptim->Instance == LPTIM1) {
    
            // 处理低功耗定时器事件
    
            HAL_GPIO_TogglePin(LED_GPIO_PORT, LED_PIN); // 切换LED状态
    
        }
    
    }
    
    
    
    // 主函数
    
    int main(void) {
    
        HAL_Init(); // 初始化HAL库
    
        SystemClock_Config(); // 配置系统时钟
    
    
    
        // 初始化GPIO
    
        MX_GPIO_Init();
    
    
    
        // 配置低功耗定时器时钟源
    
        LPTIM_ClockConfig();
    
    
    
        // 初始化低功耗定时器
    
        LPTIM1_Init();
    
    
    
        // 使能低功耗定时器
    
        if (HAL_LPTIM_TimeOut_Start_IT(&hlptim1, LPTIM_PERIPH_ping) != HAL_OK) {
    
            // 错误处理
    
            Error_Handler();
    
        }
    
    
    
        while (1) {
    
            // 主循环
    
        }
    
    }
    
    

    定时器同步

    定时器同步用于实现多个定时器之间的同步操作,例如在电机控制中同步多个PWM信号。STM32L5系列定时器支持多种同步方式,包括从模式和主模式。

    示例代码

    以下是一个配置TIM2和TIM3同步的示例代码。

    
    // 配置定时器从模式
    
    void TIM_SlaveModeConfig(TIM_HandleTypeDef *htim, TIM_MasterConfigTypeDef *sMasterConfig) {
    
        if (HAL_TIM_Slave_ConfigSynchronization(htim, sMasterConfig) != HAL_OK) {
    
            // 错误处理
    
            Error_Handler();
    
        }
    
    }
    
    
    
    // 定时器主模式初始化
    
    void TIM3_Master_Init(void) {
    
        TIM_HandleTypeDef htim3;
    
        TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig = {0};
    
    
    
        htim3.Instance = TIM3;
    
        htim3.Init.Prescaler = 8399; // 设置预分频器
    
        htim3.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP; // 设置计数模式
    
        htim3.Init.Period = 9999; // 设置周期
    
        htim3.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
    
        htim3.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_ENABLE;
    
    
    
        if (HAL_TIM_Base_Init(&htim3) != HAL_OK) {
    
            // 错误处理
    
            Error_Handler();
    
        }
    
    
    
        sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_UPDATE; // 选择触发源
    
        sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_ENABLE; // 使能主从模式
    
    
    
        if (HAL_TIM_Master_Config(&htim3, &sMasterConfig) != HAL_OK) {
    
            // 错误处理
    
            Error_Handler();
    
        }
    
    
    
        // 使能定时器
    
        HAL_TIM_Base_Start(&htim3);
    
    }
    
    
    
    // 定时器从模式初始化
    
    void TIM2_Slave_Init(void) {
    
        TIM_HandleTypeDef htim2;
    
        TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig = {0};
    
    
    
        htim2.Instance = TIM2;
    
        htim2.Init.Prescaler = 8399; // 设置预分频器
    
        htim2.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP; // 设置计数模式
    
        htim2.Init.Period = 9999; // 设置周期
    
        htim2.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
    
        htim2.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_ENABLE;
    
    
    
        if (HAL_TIM_Base_Init(&htim2) != HAL_OK) {
    
            // 错误处理
    
            Error_Handler();
    
        }
    
    
    
        sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_RESET;
    
        sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE;
    
    
    
        // 配置从模式
    
        sMasterConfig.SlaveMode = TIM_SLAVEMODE_EXTERNAL1;
    
        sMasterConfig.InputTrigger = TIM_TS_ITR1;
    
    
    
        if (HAL_TIM_Slave_ConfigSynchronization(&htim2, &sMasterConfig) != HAL_OK) {
    
            // 错误处理
    
            Error_Handler();
    
        }
    
    
    
        // 使能定时器
    
        HAL_TIM_Base_Start(&htim2);
    
    }
    
    
    
    // 主函数
    
    int main(void) {
    
        HAL_Init(); // 初始化HAL库
    
        SystemClock_Config(); // 配置系统时钟
    
    
    
        // 初始化GPIO
    
        MX_GPIO_Init();
    
    
    
        // 初始化主定时器
    
        TIM3_Master_Init();
    
    
    
        // 初始化从定时器
    
        TIM2_Slave_Init();
    
    
    
        while (1) {
    
            // 主循环
    
        }
    
    }
    
    

    总结

    通过上述示例代码,我们可以看到STM32L5系列定时器在多种应用场景中的配置和使用方法。定时器的灵活性和强大的功能使其成为微控制器开发中不可或缺的外设之一。无论是简单的定时任务、PWM生成、输入捕获、输出比较,还是复杂的同步操作和低功耗应用,STM32L5系列定时器都能提供高效和可靠的解决方案。希望这些示例代码能帮助你更好地理解和使用STM32L5系列定时器。

    作者:kkchenkx

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