STM32介绍

基于ARM Cortex-M内核开发的32位微控制器

STM32F103C8T6

内核：ARM Cortex-M3
主频：72MHz
RAM：20K(SRAM)
ROM：64K(Flash)
供电：2.0~3.6V(标准3.3V)
封装：LQFP48

片上资源/外设

NVIC嵌套向量中断控制器：内核里面用于管理中断的设备，比如配置中断优先级
SysTick系统滴答定时器：内核里的定时器，给操作系统（如FreeRTOS、UCOS）提供定时服务，定时进行任务切换的功能
RCC复位和时钟控制：外设在上电的情况下默认没有时钟，不给时钟情况下，操作无效，外设也不会工作，这样的目的是降低功耗。所以在操作外设前要先操作时钟，使用RCC完成时钟的使能。
GPIO通用IO口
AFIO复用IO口：完成复用功能端口的重定义，还有中断端口的配置
EXTI外部中断：配置好外部中断后，当引脚有电平变化时，可以触发中断，让CPU来处理任务
TIM定时器：高级定时器、通用定时器、基本定时器，不仅可以完成定时中断，还可以完成测频率、生成PWM波形、配置成专用的编码器接口等
ADC模数转换器：STM32内置了12位的AD转换器，可以直接读取IO口的模拟电压值，无需外部连接AD芯片
DMA直接内存访问：帮助CPU完成大量数据搬运功能
USART同步/异步串口通信
I2C通信、SPI通信：通信协议
CAN通信：一般用于汽车领域
RTC实时时钟：在STM32内部完成年月日、时分秒的计时功能，且可以接外部备用电池，即使掉电也能正常运行
CRC校验：用于判断数据的正确性
PWR电源控制：可以让芯片进入睡眠模式等状态，来达到省电的目的
BKP备份寄存器：存储器，当系统掉电时，仍可由备用电池保持数据
IWDG独立看门狗、WWDG窗口看门狗：当单片机因为电磁干扰死机或者程序设计不合理出现死循环时，看门狗可以及时复位芯片，保持系统稳定
DAC数模转换器，可以在IO口直接输出模拟电压
FSMC可变静态存储控制器：用于扩展内存，或者配置成其他总线协议，用于某些硬件操作
USB OTG：USB主机接口，用OTG功能，可以让STM32作为USB主机去读取其他USB设备

系统结构

左上方Cortex-M3内核，引出3条总线，ICode指令总线、DCode数据总线、System系统总线，ICode与DCode主要用于连接Flash闪存，Flash里是编写的程序，ICode用来加载程序指令，DCode用来加载数据，System系统总线连接到其他上面，比如SRAM存储程序运行数据，AHB（先进高性能总线）系统总线用于挂在主要的外设，APB（先进外设总线）用于连接一般外设，由于AHB和APB的总线协议、总线速度、还有数据传送格式的差异，所以中间需要加两个桥接，来完成数据的转换和缓存。
DMA可看作内核CPU的小秘书，比如一些大量的数据搬运。DMA通过DMA总线连接到总线矩阵上，可以拥有和CPU一样的总线控制权，用于访问这些外设。当需要DMA搬运数据时，外设就会通过请求线发送DMA请求，然后DMA就会获得总线控制权，访问并转运数据，整个过程无需CPU的参与。

引脚定义

红色是电源相关引脚，蓝色是最小系统相关引脚，绿色是IO口、功能口引脚

启动配置

一般情况下，程序都是在Flash程序存储器开始执行，但是某些情况下可以让程序在别的地方开始执行，用来完成特殊的功能。

最小系统电路

新建工程

建立工程文件夹，keil中新建工程、选择型号
工程文件夹中建立Start、Library、User等文件夹，复制固件库中的文件到工程文件中
工程里对应建立Start、Library、User等同名称的分组，然后将文件夹内的文件添加到工程分组里
工程选项，C/C++，Include Paths内声明所有包含头文件的文件夹
工程选项，C/C++，Define内定义USE_STDPERIPH_DRIVER
工程选项，Debug，下拉列表选择对应调试器，Settings，Flash Download里勾选Reset and Run

工程架构

C语言

宏定义

关键字：#define
用途：用一个字符串代替一个数字，便于理解防止出错；提取程序中经常出现的参数，便于快速修改
定义宏定义：#define ABC 12345
引用宏定义：int a = ABC；//等效int a = 12345；

typedef

用途：将一个比较长的变量类型名换个名字，便于使用
定义：typedef unsigned char uint8_t;
引用：uint8_t a;//等效于unsigned char a；

结构体

关键字：struct
用途：数据打包，不同类型变量的集合
定义结构体变量 struct{char x;int y;float z;} StructName; 因为结构体变量类型较长，所以通常用typedef更改其变量类型名
引用结构体成员： StructName.x = ‘A’； pStructName->x = ‘A’；//pStructName为结构体的地址

枚举

关键字：enum
用途：定义一个取值受限制的整形变量，用于限制变量取值范围；宏定义的集合
定义枚举变量：enum{FALSE = 0 , TRUE = 1} EnumName;
引用枚举成员：EnumName = FALSE;

GPIO

GPIO简介

General Purpose Input Output通用输入输出口
可配置为8种输入输出模式
引脚电平0-3.3V，部分引脚可容忍5V
输出模式下可控制端口输出高低电平，用来驱动LED、控制蜂鸣器、模拟通信协议输出时序
输入模式下可读取端口的高低电平或电压，用于读取按键输入，外界模块电平信号输入、ADC电压采集、模拟通信协议接收数据

GPIO 基本结构

在STM32中，所有GPIO都挂载在APB2外设总线上，其中GPIO名称按照GPIOA、GPIOB…….来标注，每个GPIO外设总共有16个引脚从0到15。

寄存器是特殊的存储器，内核可以通过APB2总线对寄存器进行读写，这样可以完成输出电平和读取电平的功能。寄存器的每一位对应一个引脚，其中输出寄存器写1，对应的引脚就会输出高电平，反之输出低电平；输入寄存器读取为1，就证明对应的端口目前是高电平，反之为低电平。由于STM32为32位的单片机，所以STM32内部的寄存器都是32位的，但是端口只有16位，该寄存器只有低16位对应的有端口，高16位没用到。寄存器只负责存储数据，如要进行其他操作，还需要驱动器来负责增大驱动能力。

GPIO位结构

左侧为三个寄存器，中间为驱动器，右侧为某一个IO口的引脚。

整体可分为两个部分，上面为输入部分，下面为输出部分。VDD、VSS的两个开关，是为了给输入提供一个默认的输入电平（上拉、下拉、浮空），因为对应一个数字的端口，输入不是高电平就是低电平，如果浮空，引脚的输入电平会受外界干扰而改变。上拉输入可称作是默认为高电平的输入模式，下拉输入是默认为低电平的输入模式。

输入部分：

TTL肖特基触发器，其实就是施密特触发器，对输入电压进行整形，当输入电压大于某一阈值，输出电压为高电平，当输入电压小于某一阈值，输出电压为低电平。可以有效避免因信号波动造成的输出抖动现象。

经过施密特触发器整形的波形可以直接写入输入数据寄存器了，再用程序读取输入寄存器对应某一位的数据，就可以知道端口的输入电平。

模拟输入连接到ADC上，因为ADC需要接受模拟量，所以要接触发器前面。

复用功能输入是连接到其他需要读取端口的外设上的，接触发器后面。

**输出部分：**由输出数据寄存器和片上外设控制

两种控制方式通过数据选择器连接到了输出控制部分，如果选择通过输出数据寄存器进行控制，就是普通的IO口输出，写这个数据寄存器的某一位就可以操作对应的某个端口了。

位设置/清除寄存器，可以单独操作输出数据寄存器的某一位，而不影响其他位。因为这个输出数据寄存器同时控制16个端口，并且这个寄存器只能整体读写，所以如果想单独控制其中某一个端口而不影响其他端口，需要特殊的操作方式（按位与、设置位设置/清除寄存器）。

通过信号来控制MOS管开关的导通和关闭，开关负责将IO口接到ADD或者VSS，可选择推挽、开漏或关闭三种输出方式。①在推挽输出模式下，PMOS和NMOS均有效，数据寄存器位1时，上管导通下管断开，输出直接接到VDD，就是输出高电平，反之输出低电平。在此模式下，STM32对IO口具有绝对的控制权。②在开漏输出模式下，PMOS无效，只有NMOS在工作，数据寄存器为1时，输出相当于断开也就是高阻模式，数据寄存器为0时，下管导通，输出直接接到VSS，也就是低电平。这种模式下，只有低电平有驱动能力，高电平没有驱动能力。可作为通信协议的驱动方式，在多机通信的情况下，这个模式可以避免各个设备的相互干扰，另外还可用于输出5V的电平信号③在关闭模式下，是当引脚配置为输入模式时，两个MOS管都无效，端口的电平由外部信号来控制。

8种工作模式

模式名称	性质	特征
浮空输入	数字输入	可读取引脚电平，若引脚悬空，则电平不确定
上拉输入	数字输入	可读取引脚电平，内部连接上拉电阻，悬空时默认高电平
下拉输入	数字输入	可读取引脚电平，内部连接下拉电阻，悬空时默认低电平
模拟输入	模拟输入	GPIO无效，引脚直接接入内部ADC
开漏输出	数字输出	可输出引脚电平，高电平为高阻态，低电平接VSS
推挽输出	数字输出	可输出引脚电平，高电平接VDD，低电平接VSS
复用开漏输出	数字输出	由片上外设控制，高电平为高阻态，低电平接VSS
复用推挽输出	数字输出	由片上外设控制，高电平接VDD，低电平接VSS

浮空输入、上拉输入、下拉输入的电路结构基本一致，区别就是上拉电阻和下拉电阻的连接。在输入模式下，输出驱动器断开，只能输入而不能输出

模拟输入，是ADC模数转换器的专属配置，输出断开，输入的施密特触发器也是关闭的无效状态

开漏/推挽输出的区别在于高电平，开漏是高阻态，推挽是VDD

复用开漏/推挽输出的结构如下，都由片上外设控制

常用函数以及样例

初始化样例

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GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructre);

GPIO_Init需要输入两个参数，第一个参数是指定GPIOx（其中X可以为A…G），第二个参数是一个指向GPIO_InitTypeDef结构的指针，因此我们还需要定义一个结构体，通过GPIO_InitTypeDef的方式定义，定义后需要对三个参数进行设置：

GPIO_Mode设置：也就是对工作模式进行选择，模拟输入AIN、浮空输入IN_FLOATING、下拉输入IPD、上拉输入IPU、开漏输出Out_OD、推挽输出Out_PP、复用开漏输出AF_OD、复用推挽输出AF_PP
GPIO_Pin设置：也就是对引脚进行选择，可以从GPIO_Pin_0~GPIO_Pin_15，共16个引脚，也可以使用GPIO_Pin_All对所有引脚进行选择，也可以使用或(|)的方式进行选择，GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2，使用此方式对引脚012进行选择
GPIO_Speed设置：输出速度可选择GPIO_Speed_10MHz,GPIO_Speed_2MHz,GPIO_Speed_50MHz

按样例定义完成后，GPIOB外设的12号引脚就自动被配置为推挽输出、50MHz的速度了，它内部的主要执行逻辑就是读取结构体的参数，执行判断和运算，最后写入到GPIO配置寄存器中

输出操作

常用的四个操作如下

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void GPIO_SetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);
void GPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);
void GPIO_WriteBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin, BitAction BitVal);
void GPIO_Write(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t PortVal);

SetBits完成对某GPIO外设的某引脚置1
ResetBits完成对某GPIO外设的某引脚置0
WriteBit(GPIOx,GPIO_Pin_X,Bit_SET/Bit_RESET)
Write第一个参数是选定一个GPIO外设，第二个参数是一个4位16进制数，为16个二进制，对应着16个端口，最低位为PA0，如0x0001对应0000 0000 0000 0001即Pin0置1,0x0003对应0000 0000 0000 0011即Pin0\Pin1置1

输入操作

按键介绍

按键：常见的输入设备，按下导通，松手断开

按键抖动：由于按键内部使用的是机械式弹簧片来进行通断的，所以在按下和松手的瞬间会伴有一连串的抖动

初始化按键可采用上拉输入IPU

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uint8_t Key_GetNum(void)
{
    uint8_t KeyNum = 0;
    if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_1)==0)
    {
        Delay_ms(20);
        while (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_1)==0);
        Delay_ms(20);
        KeyNum = 1;
    }
    if.......//按其他端口，KeyNum为其他值
    return KeyNum;
}

传感器介绍

传感器元件的电阻会随外界模拟量的变化而变化，通过与定值电阻分压即可得到模拟电压输入，再通过电压比较器进行二值化即可得到数字电压输出

硬件电路

下接按键方式（通常普遍采用）

若采用左侧方式，必须采用上拉输入，否则会出现引脚悬空，输出不确定

上接按键方式

连接方式：VCC接3.3V提供电源，GND接地，DO数字输出随便接一个端口，用于读取数字量，AO模拟输出。

传感器端口可采用上拉输入IPU

输入代码

带有Bit是只读取一个位，无Bit是读取一整个的，每一个都以0/1表示

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uint8_t GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);
uint16_t GPIO_ReadInputData(GPIO_TypeDef* GPIOx);
uint8_t GPIO_ReadOutputDataBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);
uint16_t GPIO_ReadOutputData(GPIO_TypeDef* GPIOx);

OLED

样例

函数	作用
OLED_Init();	初始化
OLED_Clear();	清屏
OLED_ShowChar(1, 1, ‘A’);	显示一个字符
OLED_ShowString(1, 3, “HelloWorld!”);	显示字符串
OLED_ShowNum(2, 1, 12345, 5);	显示十进制数字
OLED_ShowSignedNum(2, 7, -66, 2);	显示有符号十进制数字
OLED_ShowHexNum(3, 1, 0xAA55, 4);	显示十六进制数字
OLED_ShowBinNum(4, 1, 0xAA55, 16);	显示二进制数字

中断系统

中断概念

中断：在主程序运行进程中，出现了特定的中断触发条件，使得CPU暂停当前正在运行的程序，转而去处理中断程序，处理完成后又返回原来被暂停的位置继续运行
中断优先级：当有多个中断源同时申请中断，CPU会根据中断源的轻重缓急进行裁决，优先响应更加紧急的中断源
中断嵌套：当一个中断程序正在运行时，又有新的更高优先级的中断源申请中断，CPU再次暂停当前中断程序，转而去处理新的中断程序，处理完成后依次进行返回

STM32中断

68个可屏蔽中断通道，包含EXTI、TIM、ADC、USART、SPI、I2C、RTC等多个外设
使用NVIC统一管理中断，每个中断通道都有16个可编程的优先等级，可对优先级进行分组，进一步设置抢占优先级和响应优先级

NVIC基本结构

NVIC的中断优先级由优先级寄存器的4位（0~15）决定，这4位可以进行切分，分为高n位的抢占优先级和低4-n位的响应优先级
抢占优先级高的可以中断嵌套，响应优先级高的可以优先排队，抢占优先级和响应优先级均相同的按中断号排队

分组方式	抢占优先级	响应优先级
分组0	0位，取值为0	4位，取值为0~15
分组1	1位，取值为0~1	3位，取值为0~7
分组2	2位，取值为0~3	2位，取值为0~3
分组3	3位，取值为0~7	1位，取值为0~1
分组4	4位，取值为0~15	0位，取值为0

EXTI外部中断

EXTI可以监测指定GPIO口的电平信号，当其指定的GPIO口产生电平变化时，EXTI将立即向NVIC发出中断申请，经过NVIC裁决后即可中断CPU主程序，使CPU执行EXTI对应的中断程序
支持的触发方式：上升沿/下降沿/双边沿/软件触发
支持的GPIO口：所有GPIO口，但相同的Pin不能同时触发中断
通道数：16个GPIO_Pin，外加PVD输出、RTC闹钟、USB唤醒、以太网唤醒
触发响应方式：中断响应/事件响应（中断响应是正常的流程，引脚电平变化触发中断；事件响应不会触发中断，而是触发别的外设操作，属于外设之间的联合工作）

旋转编码器

旋转编码器：用来测量位置、速度或旋转方向的装置，当其旋转轴旋转时，其输出端可以输出与旋转速度和方向对应的方波信号，读取方波信号的频率和相位信息即可得知旋转轴的速度和方向
类型：机械触点式/霍尔传感器式/光栅式

基本流程

RCC时钟启用

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RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);//启用GPIOB
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);//启用AFIO
//EXTI与NVIC本身时钟就启用，无需启动

GPIO端口配置

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GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;//定义结构体
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_14;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);//初始化

AFIO引脚选择

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GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB,GPIO_PinSource14);//14脚使用GPIOB的Pin14

EXTI配置

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EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;//定义结构体
EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line14;//启用14引脚
EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;//使能
EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;//中断响应
EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;//下降沿触发
EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);//初始化

NVIC配置

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NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;//定义结构体
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//分组形式，2位抢占、2位响应
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI15_10_IRQn;//指定要启用的通道
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;//使能
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;//抢占优先级 
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;//响应优先级
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);//初始化

NVIC配置后，可配置中断响应函数

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//对射式红外传感器计次
void EXTI15_10_IRQHandler(void)//名称与通道名对应
{
  if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line14) == SET)
  {
      CountSensor_Count++;
      Delay_ms(20);
      EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line14);
  }
}
------------------------------------------------------------
//旋转编码器计次
int16_t Encoder_Get(void)
{
  int16_t Temp;
  Temp = Encoder_Count;
  Encoder_Count = 0;
  return Temp;
}

void EXTI0_IRQHandler(void)
{
  if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line0) == SET)
  {
      if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_1) == 0)
          Encoder_Count --;
      EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0);	
  }

}

void EXTI1_IRQHandler(void)
{
  if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line1) == SET)
  {
      if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_0) == 0)
          Encoder_Count ++;
      EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line1);	
  }
}

TIM定时器

简介

定时器可以对输入的时钟进行计数，并在计数值达到设定值时触发中断
16位计数器、预分频器、自动重装寄存器的时基单元，在72MHz计数时钟下可以实现最大59.65s的定时
不仅具备基本的定时中断功能，而且还包含内外时钟源选择、输入捕获、输出比较、编码器接口、主从触发模式等多种功能
根据复杂度和应用场景分为了高级定时器、通用定时器、基本定时器三种类型

类型	编号	总线	功能
高级定时器	TIM1、TIM8	APB2	拥有通用定时器全部功能，并额外具有重复计数器、死区生成、互补输出、刹车输入等功能
通用定时器	TIM2、TIM3、TIM4、TIM5	APB1	拥有基本定时器全部功能，并额外具有内外时钟源选择、输入捕获、输出比较、编码器接口、主从触发模式等功能
基本定时器	TIM6、TIM7	APB1	拥有定时中断、主模式触发DAC的功能

STM32F103C8T6定时器资源：TIM1、TIM2、TIM3、TIM4
基本计时器只支持向上计数，通用定时器和高级定时器支持向上计数、向下计数、中央对齐三种模式

定时中断基本结构如下

预分频器时序如下（PSC）

计数器计数频率：CK_CNT = CK_PSC / (PSC + 1)

计数器时序如下（ARR）

计数器溢出频率：CK_CNT_OV = CK_CNT / (ARR + 1)= CK_PSC / (PSC + 1) / (ARR + 1)

计数器无预装与有预装时序

定时中断

RCC使能

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RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);

内部时钟模式

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TIM_InternalClockConfig(TIM2);//内部时钟

时基单元

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TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;//定义结构体
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;//时钟分频
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;//计数模式
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 10000-1;//周期
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 7200-1;//预分频器
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;//重计数值
TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseInitStructure);

使能中断

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TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE);//更新时触发中断

NVIC

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NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

启动定时器
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TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);

外部时钟

RCC使能

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RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);

GPIO配置

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GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);

外部时钟模式设置

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TIM_ETRClockMode2Config(TIM2,TIM_ExtTRGPSC_OFF,TIM_ExtTRGPolarity_NonInverted,0x0f);

时基单元配置

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TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 10-1;
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 1-1;
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;
TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseInitStructure);

使能中断

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TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE);

NVIC配置

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NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

启动定时器
1

TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);

输出比较

OC(Output Compare)输出比较

输出比较可以通过比较CNT与CCR寄存器值的关系，来对输出电平进行置1、置0或翻转的操作，用于输出一定频率和占空比的PWM波形

每个高级定时器和通用定时器都拥有4个输出比较通道

高级定时器的前3个通道额外拥有死区生成和互补输出的功能

PWM脉冲宽度调制

在具有惯性的系统中，可以通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要的模拟参量，常应用于电机控速等领域

参数：频率 = 1 / TS 占空比 = TON / TS 分辨率 = 占空比变化步距

输出比较通道

输出比较模式

模式	描述
冻结	CNT=CCR时，REF保持为原状态
匹配时置有效电平	CNT=CCR时，REF置有效电平
匹配时置无效电平	CNT=CCR时，REF置无效电平
匹配时电平翻转	CNT=CCR时，REF电平翻转
强制为无效电平	CNT与CCR无效，REF强制为无效电平
强制为有效电平	CNT与CCR无效，REF强制为有效电平
PWM模式1	向上计数：CNT<CCR时，REF置有效电平，CNT≥CCR时，REF置无效电平向下计数：CNT>CCR时，REF置无效电平，CNT≤CCR时，REF置有效电平
PWM模式2	向上计数：CNT<CCR时，REF置无效电平，CNT≥CCR时，REF置有效电平向下计数：CNT>CCR时，REF置有效电平，CNT≤CCR时，REF置无效电平

PWM基本结构

参数计算

PWM频率：Freq = CK_PSC / (PSC + 1) / (ARR + 1)
PWM占空比：Duty = CCR / (ARR + 1)
PWM分辨率：Reso = 1 / (ARR + 1)

LED呼吸灯

内部时钟配置
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TIM_InternalClockConfig(TIM2);

时基单元

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TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 100-1;//ARR
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 720-1;//PSC
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;
TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseInitStructure);

输出比较单元

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4
5
6
7


TIM_OCInitTypeDef TIM_OCinitStructure;
TIM_OCStructInit(&TIM_OCinitStructure);//给结构体赋初始值
TIM_OCinitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;//输出比较模式
TIM_OCinitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;//极性
TIM_OCinitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;//输出使能
TIM_OCinitStructure.TIM_Pulse = 50;//CCR的值
TIM_OC1Init(TIM2,&TIM_OCinitStructure);

GPIO

1
2
3
4
5


GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;//复用推挽输出 
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz ;
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);

启动定时器
1

TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);

控制PMW调亮度

1
2
3
4


void PWM_SetCompare1(uint16_t Compare)
{
  TIM_SetCompare1(TIM2,Compare);
}

舵机

舵机是一种根据输入PWM信号占空比来控制输出角度的装置

输入PWM信号要求：周期为20ms，高电平宽度为0.5ms~2.5ms

PMW配置：内部时钟配置——时基单元——输出比较单元——GPIO——启动定时器
舵机角度函数配置

直流电机

直流电机是一种将电能转换为机械能的装置，有两个电极，当电极正接时，电机正转，当电极反接时，电机反转

直流电机属于大功率器件，GPIO口无法直接驱动，需要配合电机驱动电路来操作

TB6612是一款双路H桥型的直流电机驱动芯片，可以驱动两个直流电机并且控制其转速和方向

PMW配置：内部时钟配置——时基单元——输出比较单元——GPIO——启动定时器
电机配置：复用推挽输出配置GPIO——速度配置函数

输入捕获

IC（Input Capture）输入捕获
输入捕获模式下，当通道输入引脚出现指定电平跳变时，当前CNT的值将被锁存到CCR中，可用于测量PWM波形的频率、占空比、脉冲间隔、电平持续时间等参数
每个高级定时器和通用定时器都拥有4个输入捕获通道
可配置为PWMI模式，同时测量频率和占空比
可配合主从触发模式，实现硬件全自动测量

测频率

测频法：在闸门时间T内，对上升沿计次，得到N，则频率f_x=N / T
测周法：两个上升沿内，以标准频率fc计次，得到N ，则频率f_x=f_c / N
中界频率：测频法与测周法误差相等的频率点f_m=√f_c / T

测频法要求信号频率高一些，测周法要求信号频率低一些。都存在±1误差

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