定时器模块结构(Air105定时器)运行模式

Air105有1个Timer单元，包括8个独立的定时器：Timer0到Time7，8个定时器中断源独立，每个定时器占用一个独立的中断源，使用PCLK时钟频率作为定时器时钟源，定时器采用递减计数方法。每个Timer单元定时器都支持PWM模式，PWM模式最高频率为PCLK/2，PWM单发（单发）功能，使用定时器控制板载LED闪烁，呼吸灯效果示例代码。

目录 Air105 的计时器

定时器的两种工作模式

PWM定时器相关代码

以下代码基于air105_project的库函数

定时器模块结构

在Air105中，全局只有一个定时器模块，TIMM0

typedef struct
{
    TIM_TypeDef TIM[TIM_NUM];
    __I  uint32_t TIM_IntStatus;
    __I  uint32_t TIM_EOI;
    __I  uint32_t TIM_RawIntStatus;
    __I  uint32_t TIM_Comp;
    __IO uint32_t TIM_ReloadCount[TIM_NUM];
} TIM_Module_TypeDef;

这个TIMM0的地址定义在air105.h

#define TIMM0                                   ((TIM_Module_TypeDef *)TIMM0_BASE)
#define AIR105_PERIPH_BASE                      (0x40000000UL)   /*!< (Peripheral) Base Address */
#define AIR105_APB0_BASE                        (AIR105_PERIPH_BASE + 0x10000)
#define TIMM0_BASE                              (AIR105_APB0_BASE + 0x3000)

定时器初始化

定时器的初始化只需要两个参数：TIMx，周期（时钟数），为了配合定时器，还需要定义一个中断

void Timer_Init(void)
{
    TIM_InitTypeDef TIM_InitStruct;
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

    // 开启定时器的外设时钟
    SYSCTRL_APBPeriphClockCmd(SYSCTRL_APBPeriph_TIMM0, ENABLE);
    SYSCTRL_APBPeriphResetCmd(SYSCTRL_APBPeriph_TIMM0, ENABLE);
    // 定时器的时钟是 PCLK, 计数间隔为 1ms 对应的时钟数
    TIM_InitStruct.TIM_Period = SYSCTRL->PCLK_1MS_VAL;
    // 使用 定时器0
    TIM_InitStruct.TIMx = TIM_0;
    // 初始化
    TIM_Init(TIMM0, &TIM_InitStruct);
    // 开启定时器0的中断
    TIM_ITConfig(TIMM0, TIM_InitStruct.TIMx, ENABLE);
    //NVIC
    NVIC_SetPriorityGrouping(NVIC_PriorityGroup_0);
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM0_0_IRQn;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
    // 启动定时器0
    TIM_Cmd(TIMM0, (TIM_NumTypeDef)TIM_0, ENABLE);
}

在库函数中，模式将设置为用户自定义，即自动循环，重复加载循环并产生中断。

/**
  * @brief  Initializes the TIMx Unit peripheral according to the specified parameters.
  * @param  TIMMx: x can be 0 to select the TIM peripheral
  * @param  TIM_InitStruct: pointer to a TIM_InitTypeDef structor that contains the configuration information
  * @retval None
  */
void TIM_Init(TIM_Module_TypeDef *TIMMx, TIM_InitTypeDef *TIM_InitStruct)
{
    TIM_Cmd(TIMMx, TIM_InitStruct->TIMx, DISABLE);
    
    TIMMx->TIM[TIM_InitStruct->TIMx].ControlReg = 0;
    TIMMx->TIM[TIM_InitStruct->TIMx].ControlReg |= TIMER_CONTROL_REG_TIMER_MODE;
    TIMMx->TIM[TIM_InitStruct->TIMx].ControlReg &= ~TIMER_CONTROL_REG_TIMER_PWM;
    TIMMx->TIM[TIM_InitStruct->TIMx].LoadCount = TIM_InitStruct->TIM_Period;
}

定时器中断处理

Air105对应每个定时器，每个都有一个中断处理函数，可以在startup.air10中查看中断向量定义5.s

TIM0_0_IRQHandler
TIM0_1_IRQHandler
TIM0_2_IRQHandler
TIM0_3_IRQHandler
TIM0_4_IRQHandler
TIM0_5_IRQHandler
TIM0_6_IRQHandler
TIM0_7_IRQHandler

对应Timer0的中断处理，写在air105_it.c中。必须调用 TIM_ClearITPendingBit 和 NVIC_ClearPendingIRQ 来清除中断

void TIM0_0_IRQHandler(void)
{
    TIM_ClearITPendingBit(TIMM0, TIM_0);
    NVIC_ClearPendingIRQ(TIM0_0_IRQn);
}

下面添加处理逻辑的例子，每秒调用timer_handler()，注意不要在中断处理中使用耗时的工作

extern uint32_t timer_count;
extern void timer_handler(void);
void TIM0_0_IRQHandler(void)
{
    timer_count++;
    if (timer_count >= 1000)
    {
        timer_count = 0;
        timer_handler();
    }
    TIM_ClearITPendingBit(TIMM0, TIM_0);
    NVIC_ClearPendingIRQ(TIM0_0_IRQn);
}

定时器示例代码

使用 Timer0 控制板载 LED 每秒闪烁一次

Air105 的 PWM

Air105 的 8 个独立定时器可通过编程产生 PWM 信号。当用户将 TimerNControlReg 中的 PWM 位设置为 1 时，定时器进入 PWM 工作模式。此时，PWM 由 TimerNLoadCount2 和 TimerNLoadCount 寄存器分别控制为高电平。和低级循环反转输出。

频率和占空比设置PWM相关代码

PWM初始化也只需要三个参数TIMx和两个高低电平周期，加起来就是一个PWM周期

typedef struct 
{
	TIM_NumTypeDef TIMx;
	uint32_t TIM_LowLevelPeriod;
	uint32_t TIM_HighLevelPeriod;
}TIM_PWMInitTypeDef;

用 Timer5 初始化

void TimerPWM_Init(void)
{
    TIM_PWMInitTypeDef TIM_PWMInitStruct;
    SYSCTRL_APBPeriphClockCmd(SYSCTRL_APBPeriph_TIMM0, ENABLE);
    SYSCTRL_APBPeriphResetCmd(SYSCTRL_APBPeriph_TIMM0, ENABLE);
    //Timer5 -> PWM5
    TIM_PWMInitStruct.TIM_HighLevelPeriod = SYSCTRL->PCLK_1MS_VAL;
    TIM_PWMInitStruct.TIM_HighLevelPeriod = 0;
    TIM_PWMInitStruct.TIMx = TIM_5;
    TIM_PWMInit(TIMM0, &TIM_PWMInitStruct);
    TIM_Cmd(TIMM0, TIM_5, ENABLE);
}

在初始化PWM的库函数中，默认模式设置为用户自定义，自动加载周期，屏蔽中断

/**
  * @brief  Initializes the TIMx PWM Unit peripheral according to the specified parameters.
  * @param  TIMMx: x can be 0 to select the TIM peripheral
  * @param  TIM_PWMInitStruct: pointer to a TIM_PWMInitTypeDef structor that contains the configuration information
  * @retval None

  */
void TIM_PWMInit(TIM_Module_TypeDef *TIMMx, TIM_PWMInitTypeDef *TIM_PWMInitStruct)
{
    TIM_Cmd(TIMMx, TIM_PWMInitStruct->TIMx, DISABLE);
    TIMMx->TIM[TIM_PWMInitStruct->TIMx].ControlReg = 0;
    TIMMx->TIM[TIM_PWMInitStruct->TIMx].ControlReg |= TIMER_CONTROL_REG_TIMER_MODE;
    TIMMx->TIM[TIM_PWMInitStruct->TIMx].ControlReg |= TIMER_CONTROL_REG_TIMER_PWM;
    TIMMx->TIM[TIM_PWMInitStruct->TIMx].ControlReg |= TIMER_CONTROL_REG_TIMER_INTERRUPT;
    TIMMx->TIM[TIM_PWMInitStruct->TIMx].LoadCount = TIM_PWMInitStruct->TIM_LowLevelPeriod;
    TIMMx->TIM_ReloadCount[TIM_PWMInitStruct->TIMx] = TIM_PWMInitStruct->TIM_HighLevelPeriod;
}

将PB5功能复用到PWM5

GPIO_InitTypeDef gpio;
gpio.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;
gpio.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
gpio.GPIO_Remap = GPIO_Remap_2;
GPIO_Init(GPIOB, &gpio);
printf("GPIO Initrn");

实时调整占空比，最后两个参数代表PCLK时钟周期数

TIM_SetPWMPeriod(TIMM0, TIM_5, period - high_period, high_period);

PWM 示例代码

使用PWM5(Timer5)控制LED产生呼吸灯效果

接线示例：

根据开发板的BOM PCB查看

示例中使用Timer4，Timer5对应的PWM4和PWM5输出分别为PB4和PB5，分别对应开发板的SP2_MO和SP2_MI，开发板上的PWM5对应PC7。注意不要接错。

运行示例，将两个LED串联一个1-5K的电阻，接GND再接SP2_MO和SP2_MI，就可以看到呼吸灯的效果了