單芯片解決方案，開啟全新體驗(yàn)——W55MH32 高性能以太網(wǎng)單片機(jī)

W55MH32是WIZnet重磅推出的高性能以太網(wǎng)單片機(jī)，它為用戶帶來前所未有的集成化體驗(yàn)。這顆芯片將強(qiáng)大的組件集于一身，具體來說，一顆W55MH32內(nèi)置高性能Arm? Cortex-M3核心，其主頻最高可達(dá)216MHz；配備1024KB FLASH與96KB SRAM，滿足存儲(chǔ)與數(shù)據(jù)處理需求；集成TOE引擎，包含WIZnet全硬件TCP/IP協(xié)議棧、內(nèi)置MAC以及PHY，擁有獨(dú)立的32KB以太網(wǎng)收發(fā)緩存，可供8個(gè)獨(dú)立硬件socket使用。如此配置，真正實(shí)現(xiàn)了All-in-One解決方案，為開發(fā)者提供極大便利。

在封裝規(guī)格上，W55MH32 提供了兩種選擇：QFN100和QFN68。

W55MH32L采用QFN100封裝版本，尺寸為12x12mm，其資源豐富，專為各種復(fù)雜工控場(chǎng)景設(shè)計(jì)。它擁有66個(gè)GPIO、3個(gè)ADC、12通道DMA、17個(gè)定時(shí)器、2個(gè)I2C、5個(gè)串口、2個(gè)SPI接口（其中1個(gè)帶I2S接口復(fù)用）、1個(gè)CAN、1個(gè)USB2.0以及1個(gè)SDIO接口。如此豐富的外設(shè)資源，能夠輕松應(yīng)對(duì)工業(yè)控制中多樣化的連接需求，無論是與各類傳感器、執(zhí)行器的通信，還是對(duì)復(fù)雜工業(yè)協(xié)議的支持，都能游刃有余，成為復(fù)雜工控領(lǐng)域的理想選擇。 同系列還有QFN68封裝的W55MH32Q版本，該版本體積更小，僅為8x8mm，成本低，適合集成度高的網(wǎng)關(guān)模組等場(chǎng)景，軟件使用方法一致。更多信息和資料請(qǐng)進(jìn)入http://www.w5500.com/網(wǎng)站或者私信獲取。

此外，本W(wǎng)55MH32支持硬件加密算法單元，WIZnet還推出TOE+SSL應(yīng)用，涵蓋TCP SSL、HTTP SSL以及 MQTT SSL等，為網(wǎng)絡(luò)通信安全再添保障。

為助力開發(fā)者快速上手與深入開發(fā)，基于W55MH32L這顆芯片，WIZnet精心打造了配套開發(fā)板。開發(fā)板集成WIZ-Link芯片，借助一根USB C口數(shù)據(jù)線，就能輕松實(shí)現(xiàn)調(diào)試、下載以及串口打印日志等功能。開發(fā)板將所有外設(shè)全部引出，拓展功能也大幅提升，便于開發(fā)者全面評(píng)估芯片性能。

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第二十一章 TIM——通用定時(shí)器

1 定時(shí)器簡(jiǎn)介

通用定時(shí)器是一個(gè)通過可編程預(yù)分頻器驅(qū)動(dòng)的 16 位自動(dòng)裝載計(jì)數(shù)器構(gòu)成。它適用于多種場(chǎng)合，包括測(cè)量輸入信號(hào)的脈沖長度(輸入捕獲)或者產(chǎn)生輸出波形(輸出比較和PWM)。使用定時(shí)器預(yù)分頻器和 RCC 時(shí)鐘控制器預(yù)分頻器，脈沖長度和波形周期可以在幾個(gè)微秒到幾個(gè)毫秒間調(diào)整。每個(gè)定時(shí)器都是完全獨(dú)立的，沒有互相共享任何資源。它們可以一起同步操作

2 通用定時(shí)器主要功能

主要功能

通用 TIMx (TIM2、TIM3、TIM4 和 TIM5)定時(shí)器功能包括：

• ?16 位向上、向下、向上/向下自動(dòng)裝載計(jì)數(shù)器
• ?16 位可編程(可以實(shí)時(shí)修改)預(yù)分頻器，計(jì)數(shù)器時(shí)鐘頻率的分頻系數(shù)為 1～65536 之間的任意數(shù)值
• ?4 個(gè)獨(dú)立通道：
  • ······輸入捕獲
  • ······輸出比較
  • ······PWM 生成(邊緣或中間對(duì)齊模式)
  • ······單脈沖模式輸出
• ?使用外部信號(hào)控制定時(shí)器和定時(shí)器互連的同步電路
• ?如下事件發(fā)生時(shí)產(chǎn)生中斷/DMA：
  • ······更新：計(jì)數(shù)器向上溢出/向下溢出，計(jì)數(shù)器初始化(通過軟件或者內(nèi)部/外部觸發(fā))
  • ·······觸發(fā)事件(計(jì)數(shù)器啟動(dòng)、停止、初始化或者由內(nèi)部/外部觸發(fā)計(jì)數(shù))
  • ·······輸入捕獲
  • ······輸出比較
• ?支持針對(duì)定位的增量(正交)編碼器和霍爾傳感器電路
• ?觸發(fā)輸入作為外部時(shí)鐘或者按周期的電流管理

通用定時(shí)器功能框圖如下：

3 通用定時(shí)器功能描述

3.1 時(shí)基單元

可編程通用定時(shí)器的主要部分是一個(gè)16位計(jì)數(shù)器和與其相關(guān)的自動(dòng)裝載寄存器。這個(gè)計(jì)數(shù)器可 以向上計(jì)數(shù)、向下計(jì)數(shù)或者向上向下雙向計(jì)數(shù)。此計(jì)數(shù)器時(shí)鐘由預(yù)分頻器分頻得到。

計(jì)數(shù)器、自動(dòng)裝載寄存器和預(yù)分頻器寄存器可以由軟件讀寫，在計(jì)數(shù)器運(yùn)行時(shí)仍可以讀寫。 時(shí)基單元包含：

• ?計(jì)數(shù)器寄存器(TIMx_CNT)
• ?預(yù)分頻器寄存器 (TIMx_PSC)
• ?自動(dòng)裝載寄存器 (TIMx_ARR)

自動(dòng)裝載寄存器是預(yù)先裝載的，寫或讀自動(dòng)重裝載寄存器將訪問預(yù)裝載寄存器。 根據(jù)在

TIMx_CR1 寄存器中的自動(dòng)裝載預(yù)裝載使能位(ARPE)的設(shè)置，預(yù)裝載寄存器的內(nèi)容被立即或在 每次的更新事件 UEV 時(shí)傳送到影子寄存器。當(dāng)計(jì)數(shù)器達(dá)到溢出條件(向下計(jì)數(shù)時(shí)的下溢條件)并當(dāng)TIMx_CR1 寄存器中的 UDIS 位等于'0'時(shí)，產(chǎn)生更新事件。更新事件也可以由軟件產(chǎn)生。隨后會(huì)詳細(xì)描述每一種配置下更新事件的產(chǎn)生。

計(jì)數(shù)器由預(yù)分頻器的時(shí)鐘輸出 CK_CNT 驅(qū)動(dòng)，僅當(dāng)設(shè)置了計(jì)數(shù)器 TIMx_CR1 寄存器中的計(jì)數(shù)器使能位(CEN)時(shí)，CK_CNT 才有效。

注：真正的計(jì)數(shù)器使能信號(hào) CNT_EN 是在 CEN 的一個(gè)時(shí)鐘周期后被設(shè)置。

預(yù)分頻器描述

預(yù)分頻器可以將計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘頻率按 1 到 65536 之間的任意值分頻。它是基于一個(gè)(在 TIMx_PSC 寄存器中的)16 位寄存器控制的 16 位計(jì)數(shù)器。這個(gè)控制寄存器帶有緩沖器，它能夠在工作時(shí)被改變。新的預(yù)分頻器參數(shù)在下一次更新事件到來時(shí)被采用給出了在預(yù)分頻器運(yùn)行時(shí)，更改計(jì)數(shù)器參數(shù)的例子。當(dāng)預(yù)分頻器的參數(shù)從 1 變到 2 時(shí)，計(jì)數(shù)器的時(shí)序圖如下：

當(dāng)預(yù)分頻器的參數(shù)從 1 變到 4 時(shí)，計(jì)數(shù)器的時(shí)序圖如下：

3.2 計(jì)數(shù)器模式

向上計(jì)數(shù)模式

在向上計(jì)數(shù)模式中，計(jì)數(shù)器從 0 計(jì)數(shù)到自動(dòng)加載值(TIMx_ARR 計(jì)數(shù)器的內(nèi)容)，然后重新從 0 開始計(jì)數(shù)并且產(chǎn)生一個(gè)計(jì)數(shù)器溢出事件。

每次計(jì)數(shù)器溢出時(shí)可以產(chǎn)生更新事件，在 TIMx_EGR 寄存器中(通過軟件方式或者使用從模式控 制器)設(shè)置 UG 位也同樣可以產(chǎn)生一個(gè)更新事件。

設(shè)置 TIMx_CR1 寄存器中的 UDIS 位，可以禁止更新事件；這樣可以避免在向預(yù)裝載寄存器中寫 入新值時(shí)更新影子寄存器。在 UDIS 位被清'0'之前，將不產(chǎn)生更新事件。但是在應(yīng)該產(chǎn)生更新事 件時(shí)，計(jì)數(shù)器仍會(huì)被清'0'，同時(shí)預(yù)分頻器的計(jì)數(shù)也被請(qǐng) 0(但預(yù)分頻系數(shù)不變)。此外，如果設(shè)置 了TIMx_CR1 寄存器中的 URS 位(選擇更新請(qǐng)求)，設(shè)置 UG 位將產(chǎn)生一個(gè)更新事件 UEV，但硬件 不設(shè)置 UIF 標(biāo)志(即不產(chǎn)生中斷或 DMA 請(qǐng)求)；這是為了避免在捕獲模式下清除計(jì)數(shù)器時(shí)，同時(shí)產(chǎn) 生更新和捕獲中斷。

當(dāng)發(fā)生一個(gè)更新事件時(shí)，所有的寄存器都被更新，硬件同時(shí)(依據(jù) URS 位)設(shè)置更新標(biāo)志位(TIMx_SR 寄存器中的 UIF 位)。

預(yù)分頻器的緩沖區(qū)被置入預(yù)裝載寄存器的值(TIMx_PSC 寄存器的內(nèi)容)。

自動(dòng)裝載影子寄存器被重新置入預(yù)裝載寄存器的值(TIMx_ARR)。

下圖給出一些例子，當(dāng) TIMx_ARR=0x36 時(shí)計(jì)數(shù)器在不同時(shí)鐘頻率下的動(dòng)作。內(nèi)部時(shí)鐘分頻因子為 1時(shí)，計(jì)數(shù)器時(shí)序圖：

內(nèi)部時(shí)鐘分頻因子為 2，計(jì)數(shù)器時(shí)序圖：

內(nèi)部時(shí)鐘分頻因子為4，計(jì)數(shù)器時(shí)序圖：

內(nèi)部時(shí)鐘分頻因子為N，計(jì)數(shù)器時(shí)序圖：

當(dāng) ARPE=0 時(shí)的更新事件(TIMx_ARR 沒有預(yù)裝入)，計(jì)數(shù)器時(shí)序圖：

當(dāng) ARPE=1 時(shí)的更新事件(預(yù)裝入了 TIMx_ARR)，計(jì)數(shù)器時(shí)序圖：

3.3 捕獲/比較通道

每一個(gè)捕獲/比較通道都是圍繞著一個(gè)捕獲/比較寄存器(包含影子寄存器)，包括捕獲的輸入部分(數(shù)字濾波、多路復(fù)用和預(yù)分頻器)，和輸出部分(比較器和輸出控制)。 下面幾張圖是一個(gè)捕獲/比較通道概覽。

輸入部分對(duì)相應(yīng)的 TIx 輸入信號(hào)采樣，并產(chǎn)生一個(gè)濾波后的信號(hào) TIxF。然后，一個(gè)帶極性選擇的邊緣檢測(cè)器產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)(TIxFPx)，它可以作為從模式控制器的輸入觸發(fā)或者作為捕獲控制。該信號(hào)通過預(yù)分頻進(jìn)入捕獲寄存器(ICxPS)：

輸出部分產(chǎn)生一個(gè)中間波形 OCxRef(高有效)作為基準(zhǔn)，鏈的末端決定最終輸出信號(hào)的極性：

捕獲/比較通道 1 的主電路：

捕獲/比較模塊由一個(gè)預(yù)裝載寄存器和一個(gè)影子寄存器組成。讀寫過程僅操作預(yù)裝載寄存器。

在捕獲模式下，捕獲發(fā)生在影子寄存器上，然后再復(fù)制到預(yù)裝載寄存器中。

在比較模式下，預(yù)裝載寄存器的內(nèi)容被復(fù)制到影子寄存器中，然后影子寄存器的內(nèi)容和計(jì)數(shù)器進(jìn)行比較。

3.4 輸入捕獲模式

根據(jù)輸入信號(hào)的特點(diǎn)，配置輸入濾波器為所需的帶寬(即輸入為 TIx 時(shí)，輸入濾波器控制位是TIMx_CCMRx 寄存器中的 ICxF 位)。假設(shè)輸入信號(hào)在最多 5 個(gè)內(nèi)部時(shí)鐘周期的時(shí)間內(nèi)抖動(dòng)，我們須配置濾波器的帶寬長于 5 個(gè)時(shí)鐘周期。因此我們可以(以 fDTS 頻率)連續(xù)采樣 8 次，以確 認(rèn)在 TI1 上一次真實(shí)的邊沿變換，即在 TIMx_CCMR1 寄存器中寫入 IC1F=0011。

選擇 TI1 通道的有效轉(zhuǎn)換邊沿，在 TIMx_CCER 寄存器中寫入 CC1P=0(上升沿)。

配置輸入預(yù)分頻器。在本例中，我們希望捕獲發(fā)生在每一個(gè)有效的電平轉(zhuǎn)換時(shí)刻，因此預(yù) 分頻器被禁止(寫 TIMx_CCMR1 寄存器的 IC1PS=00)。

設(shè)置 TIMx_CCER 寄存器的 CC1E=1，允許捕獲計(jì)數(shù)器的值到捕獲寄存器中。

如果需要，通過設(shè)置TIMx_DIER寄存器中的CC1IE位允許相關(guān)中斷請(qǐng)求，通過設(shè)置 TIMx_DIER寄存器中的 CC1DE 位允許 DMA 請(qǐng)求。

當(dāng)發(fā)生一個(gè)輸入捕獲時(shí)：

產(chǎn)生有效的電平轉(zhuǎn)換時(shí)，計(jì)數(shù)器的值被傳送到 TIMx_CCR1 寄存器。

CC1IF 標(biāo)志被設(shè)置(中斷標(biāo)志)。當(dāng)發(fā)生至少 2 個(gè)連續(xù)的捕獲時(shí)，而 CC1IF 未曾被清除， CC1OF也被置'1'。

如設(shè)置了 CC1IE 位，則會(huì)產(chǎn)生一個(gè)中斷。

如設(shè)置了 CC1DE 位，則還會(huì)產(chǎn)生一個(gè) DMA 請(qǐng)求。

為了處理捕獲溢出，建議在讀出捕獲溢出標(biāo)志之前讀取數(shù)據(jù)，這是為了避免丟失在讀出捕獲溢 出標(biāo)志之后和讀取數(shù)據(jù)之前可能產(chǎn)生的捕獲溢出信息。

注： 設(shè)置 TIMx_EGR 寄存器中相應(yīng)的 CCxG 位，可以通過軟件產(chǎn)生輸入捕獲中斷和/或 DMA 請(qǐng)求

3.5 PWM 輸入模式(僅適用于 TIM9/12)

該模式是輸入捕獲模式的一個(gè)特例，除下列區(qū)別外，操作與輸入捕獲模式相同：

兩個(gè) ICx 信號(hào)被映射至同一個(gè) TIx 輸入。

這 2 個(gè) ICx 信號(hào)為邊沿有效，但是極性相反。

其中一個(gè) TIxFP 信號(hào)被作為觸發(fā)輸入信號(hào)，而從模式控制器被配置成復(fù)位模式。

例如，你需要測(cè)量輸入到 TI1 上的 PWM 信號(hào)的長度(TIMx_CCR1 寄存器)和占空比(TIMx_CCR2 寄存器)，具體步驟如下(取決于 CK_INT 的頻率和預(yù)分頻器的值)

選擇 TIMx_CCR1 的有效輸入：置 TIMx_CCMR1 寄存器的 CC1S=01(選擇 TI1)。

選擇 TI1FP1 的有效極性(用來捕獲數(shù)據(jù)到 TIMx_CCR1 中和清除計(jì)數(shù)器)：置 CC1P=0(上升沿有效)。

選擇 TIMx_CCR2 的有效輸入：置 TIMx_CCMR1 寄存器的 CC2S=10(選擇 TI1)。

選擇 TI1FP2 的有效極性(捕獲數(shù)據(jù)到 TIMx_CCR2)：置 CC2P=1(下降沿有效)。

選擇有效的觸發(fā)輸入信號(hào)：置 TIMx_SMCR 寄存器中的 TS=101(選擇 TI1FP1)。

配置從模式控制器為復(fù)位模式：置 TIMx_SMCR 中的 SMS=100。

使能捕獲：置 TIMx_CCER 寄存器中 CC1E=1 且 CC2E=1。

PWM 輸入模式時(shí)序如下：

3.6 輸出比較模式

此項(xiàng)功能是用來控制一個(gè)輸出波形，或者指示一段給定的的時(shí)間已經(jīng)到時(shí)。 當(dāng)計(jì)數(shù)器與捕獲/比較寄存器的內(nèi)容相同時(shí)，輸出比較功能做如下操作：

將輸出比較模式(TIMx_CCMRx 寄存器中的 OCxM 位)和輸出極性(TIMx_CCER 寄存器中的 CCxP

位)定義的值輸出到對(duì)應(yīng)的引腳上。在比較匹配時(shí)，輸出引腳可以保持它的電平(OCxM=000)、

被設(shè)置成有效電平(OCxM=001)、被設(shè)置成無效電平(OCxM=010)或進(jìn)行翻 轉(zhuǎn)(OCxM=011)。

設(shè)置中斷狀態(tài)寄存器中的標(biāo)志位(TIMx_SR 寄存器中的 CCxIF 位)。

若設(shè)置了相應(yīng)的中斷屏蔽(TIMx_DIER 寄存器中的 CCxIE 位)，則產(chǎn)生一個(gè)中斷。

若設(shè)置了相應(yīng)的使能位(TIMx_DIER 寄存器中的 CCxDE 位，TIMx_CR2 寄存器中的 CCDS 位 選擇 DMA 請(qǐng)求功能)，則產(chǎn)生一個(gè) DMA 請(qǐng)求。

TIMx_CCMRx 中的 OCxPE 位選擇 TIMx_CCRx 寄存器是否需要使用預(yù)裝載寄存器。 在輸出比較模式下，更新事件 UEV 對(duì) OCxREF 和 OCx 輸出沒有影響。

同步的精度可以達(dá)到計(jì)數(shù)器的一個(gè)計(jì)數(shù)周期。輸出比較模式(在單脈沖模式下)也能用來輸出一個(gè)單脈沖。輸出比較模式的配置步驟：

1. 選擇計(jì)數(shù)器時(shí)鐘(內(nèi)部，外部，預(yù)分頻器)

2. 將相應(yīng)的數(shù)據(jù)寫入 TIMx_ARR 和 TIMx_CCRx 寄存器中

3. 如果要產(chǎn)生一個(gè)中斷請(qǐng)求和/或一個(gè) DMA 請(qǐng)求，設(shè)置 CCxIE 位和/或 CCxDE 位。

4. 選擇輸出模式，例如當(dāng)計(jì)數(shù)器CNT與CCRx匹配時(shí)翻轉(zhuǎn) OCx的輸出引腳，CCRx預(yù)裝載未 用，開啟 OCx 輸出且高電平有效，則必須設(shè)置 OCxM='011' 、OCxPE='0' 、CCxP='0'和 CCxE='1'。

5. 設(shè)置 TIMx_CR1 寄存器的 CEN 位啟動(dòng)計(jì)數(shù)器

TIMx_CCRx 寄存器能夠在任何時(shí)候通過軟件進(jìn)行更新以控制輸出波形，條件是未使用預(yù)裝載寄 存器(OCxPE='0'，否則 TIMx_CCRx 影子寄存器只能在發(fā)生下一次更新事件時(shí)被更新)。下圖給出了一個(gè)例子。

輸出比較模式，翻轉(zhuǎn) OC1。

3.7 PWM 模式

脈沖寬度調(diào)制模式可以產(chǎn)生一個(gè)由 TIMx_ARR 寄存器確定頻率、由 TIMx_CCRx 寄存器確定占空比的信號(hào)。

在 TIMx_CCMRx 寄存器中的 OCxM 位寫入'110'(PWM 模式 1)或'111'(PWM 模式 2)，能夠獨(dú)立地設(shè)置每個(gè) OCx 輸出通道產(chǎn)生一路 PWM。必須設(shè)置 TIMx_CCMRx 寄存器 OCxPE 位以使能相應(yīng)的預(yù) 裝載寄存器，最后還要設(shè)置 TIMx_CR1 寄存器的 ARPE 位，(在向上計(jì)數(shù)或中心對(duì)稱模式中)使能 自動(dòng)重裝載的預(yù)裝載寄存器。

僅當(dāng)發(fā)生一個(gè)更新事件的時(shí)候，預(yù)裝載寄存器才能被傳送到影子寄存器，因此在計(jì)數(shù)器開始計(jì) 數(shù)之前，必須通過設(shè)置 TIMx_EGR 寄存器中的 UG 位來初始化所有的寄存器。OCx 的極性可以通過軟件在 TIMx_CCER 寄存器中的 CCxP 位設(shè)置，它可以設(shè)置為高電平有效或 低電平有效。TIMx_CCER寄存器中的CCxE位控制OCx輸出使能。詳見TIMx_CCERx寄存器的 描述。

在 PWM 模式(模式 1 或模式 2)下，TIMx_CNT 和 TIMx_CCRx 始終在進(jìn)行比較，(依據(jù)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)方向) 以確定是否符合 TIMx_CCRx ≤ TIMx_CNT 或者 TIMx_CNT ≤ TIMx_CCRx 。然而 為了與OCREF_CLR 的功能(在下一個(gè) PWM 周期之前， ETR 信號(hào)上的一個(gè)外部事件能夠清除 OCxREF) 一致，OCxREF 信號(hào)只能在下述條件下產(chǎn)生：

當(dāng)比較的結(jié)果改變

當(dāng)輸出比較模式(TIMx_CCMRx 寄存器中的 OCxM 位)從“凍結(jié)”(無比較，OCxM='000')切換到

某個(gè) PWM 模式(OCxM='110'或'111')。這樣在運(yùn)行中可以通過軟件強(qiáng)置 PWM 輸出。

根據(jù) TIMx_CR1寄存器中 CMS位的狀態(tài)，定時(shí)器能夠產(chǎn)生邊沿對(duì)齊的 PWM信號(hào)或中央對(duì)齊的 PWM信號(hào)。

PWM 邊沿對(duì)齊模式

• 向上計(jì)數(shù)配置

當(dāng) TIMx_CR1 寄存器中的 DIR 位為低的時(shí)候執(zhí)行向上計(jì)數(shù)。

下面是一個(gè) PWM 模式 1 的例子。當(dāng) TIMx_CNT

如果比較值為 0，則 OCxREF 保持為'0' 。下圖為 TIMx_ARR=8 時(shí)邊沿對(duì)齊的 PWM 波形實(shí)例。邊沿對(duì)齊的 PWM 波形(ARR=8)如下：

• 向下計(jì)數(shù)的配置

當(dāng) TIMx_CR1 寄存器的 DIR 位為高時(shí)執(zhí)行向下計(jì)數(shù)。在 PWM 模式 1 ，當(dāng)TIMx_CNT>TIMx_CCRx 時(shí)參考信 號(hào) OCxREF 為低，否 則為高。 如果TIMx_CCRx 中的比較值大于 TIMx_ARR 中的自動(dòng)重裝載值，則 OCxREF 保持為'1'。該模式下不 能產(chǎn)生 0％的 PWM 波形。

PWM 中央對(duì)齊模式

當(dāng) TIMx_CR1 寄存器中的 CMS 位不為'00'時(shí)，為中央對(duì)齊模式(所有其他的配置對(duì) OCxREF/OCx 信號(hào)都有相同的作用)。根據(jù)不同的 CMS 位設(shè)置，比較標(biāo)志可以在計(jì)數(shù)器向上計(jì)數(shù)時(shí)被置'1'、在計(jì)數(shù)器向下計(jì)數(shù)時(shí)被置'1'、或在計(jì)數(shù)器向上和向下計(jì)數(shù)時(shí)被置'1' 。TIMx_CR1 寄存器中的計(jì)數(shù)方向位(DIR)由硬件更新，不要用軟件修改它。

下圖給出了一些中央對(duì)齊的 PWM 波形的例子

TIMx_ARR=8

PWM 模式 1

TIMx_CR1 寄存器中的 CMS=01，在中央對(duì)齊模式 1 時(shí)，當(dāng)計(jì)數(shù)器向下計(jì)數(shù)時(shí)設(shè)置比較標(biāo)志。

使用中央對(duì)齊模式的提示：

進(jìn)入中央對(duì)齊模式時(shí)，使用當(dāng)前的向上/向下計(jì)數(shù)配置；這就意味著計(jì)數(shù)器向上還是向下計(jì)數(shù)取決于 TIMx_CR1 寄存器中 DIR 位的當(dāng)前值。此外，軟件不能同時(shí)修改 DIR 和 CMS 位。

不推薦當(dāng)運(yùn)行在中央對(duì)齊模式時(shí)改寫計(jì)數(shù)器，因?yàn)檫@會(huì)產(chǎn)生不可預(yù)知的結(jié)果。特別地： 如果寫入計(jì)數(shù)器的值大于自動(dòng)重加載的值(TIMx_CNT>TIMx_ARR)，則方向不會(huì)被更新。 例如，如果計(jì)數(shù)器正在向上計(jì)數(shù)，它就會(huì)繼續(xù)向上計(jì)數(shù)。如果將 0 或者 TIMx_ARR 的值寫入計(jì)數(shù)器，方向被更新，但不產(chǎn)生更新事件 UEV。

使用中央對(duì)齊模式最保險(xiǎn)的方法，就是在啟動(dòng)計(jì)數(shù)器之前產(chǎn)生一個(gè)軟件更新(設(shè)置 TIMx_EGR 位中的 UG 位)，不要在計(jì)數(shù)進(jìn)行過程中修改計(jì)數(shù)器的值。

4 PWM

4.1 代碼解析

1.頭文件包含和全局變量定義

 
#include 
#include 
#include 
#include "delay.h"
#include "w55mh32.h"

USART_TypeDef *USART_TEST = USART1;
 

頭文件：引入了標(biāo)準(zhǔn)庫頭文件和自定義頭文件，delay.h可能用于延時(shí)功能，w55mh32.h可能包含硬件相關(guān)的定義。

全局變量：USART_TEST是一個(gè)指向USART_TypeDef類型的指針，被初始化為USART1，用于后續(xù)的串口操作。

2.函數(shù)聲明

 
void              UART_Configuration(uint32_t bound);
void              TIM_Configuration(void);
void              RCC_ClkConfiguration(void);

聲明了三個(gè)函數(shù)：

UART_Configuration()：用于配置串口通信。

TIM_Configuration()：用于配置定時(shí)器并輸出 PWM 信號(hào)。

RCC_ClkConfiguration()：用于配置系統(tǒng)時(shí)鐘。

main()函數(shù)

 
RCC_ClocksTypeDef clocks;
int               main(void)
{
    RCC_ClkConfiguration();
    delay_init();
    UART_Configuration(115200);
    RCC_GetClocksFreq(&clocks);

    printf("SYSCLK: %3.1fMhz, HCLK: %3.1fMhz, PCLK1: %3.1fMhz, PCLK2: %3.1fMhz, ADCCLK: %3.1fMhzn",
           (float)clocks.SYSCLK_Frequency / 1000000, (float)clocks.HCLK_Frequency / 1000000,
           (float)clocks.PCLK1_Frequency / 1000000, (float)clocks.PCLK2_Frequency / 1000000, (float)clocks.ADCCLK_Frequency / 1000000);

    printf("TIM Out Test.n");

    TIM_Configuration();

    while (1);
}

系統(tǒng)初始化：

調(diào)用RCC_ClkConfiguration()函數(shù)配置系統(tǒng)時(shí)鐘。

調(diào)用delay_init()函數(shù)初始化延時(shí)功能。

調(diào)用UART_Configuration()函數(shù)配置串口通信，波特率設(shè)置為 115200。

調(diào)用RCC_GetClocksFreq()函數(shù)獲取系統(tǒng)時(shí)鐘頻率信息。

信息輸出：

通過printf()函數(shù)輸出系統(tǒng)時(shí)鐘頻率信息，包括系統(tǒng)時(shí)鐘（SYSCLK）、高級(jí)高性能總線時(shí)鐘（HCLK）、低速外設(shè)總線時(shí)鐘（PCLK1）、高速外設(shè)總線時(shí)鐘（PCLK2）和 ADC 時(shí)鐘（ADCCLK）。

輸出提示信息 “TIM Out Test.”，表示開始定時(shí)器輸出測(cè)試。

定時(shí)器配置：

調(diào)用TIM_Configuration()函數(shù)配置定時(shí)器并輸出 PWM 信號(hào)。

主循環(huán)：

while (1);是一個(gè)無限循環(huán)，使程序停在這里，等待定時(shí)器輸出 PWM 信號(hào)。

4.RCC_ClkConfiguration()函數(shù)

 
void RCC_ClkConfiguration(void)
{
    RCC_DeInit();

    RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);
    while (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_HSERDY) == RESET);

    RCC_PLLCmd(DISABLE);
    RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9);

    RCC_PLLCmd(ENABLE);
    while (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET);

    RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);

    RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);
    RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);
    RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);

    RCC_LSICmd(ENABLE);
    while (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSIRDY) == RESET);
    RCC_HSICmd(ENABLE);
    while (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_HSIRDY) == RESET);
}

 

時(shí)鐘復(fù)位：

調(diào)用RCC_DeInit()函數(shù)將 RCC 寄存器復(fù)位為默認(rèn)值。

外部高速時(shí)鐘（HSE）配置：調(diào)用RCC_HSEConfig()函數(shù)使能外部高速時(shí)鐘（HSE）。

通過while循環(huán)等待 HSE 準(zhǔn)備好（RCC_FLAG_HSERDY標(biāo)志置位）。

鎖相環(huán)（PLL）配置：

調(diào)用RCC_PLLCmd()函數(shù)禁用 PLL。

調(diào)用RCC_PLLConfig()函數(shù)配置 PLL，將 HSE 作為 PLL 的輸入時(shí)鐘源，PLL 乘法因子設(shè)置為 9。

調(diào)用RCC_PLLCmd()函數(shù)使能 PLL。

通過while循環(huán)等待 PLL 準(zhǔn)備好（RCC_FLAG_PLLRDY標(biāo)志置位）。

系統(tǒng)時(shí)鐘配置：

調(diào)用RCC_SYSCLKConfig()函數(shù)將 PLL 輸出作為系統(tǒng)時(shí)鐘。

總線時(shí)鐘配置：

調(diào)用RCC_HCLKConfig()函數(shù)將系統(tǒng)時(shí)鐘（SYSCLK）直接作為高級(jí)高性能總線時(shí)鐘（HCLK）。

調(diào)用RCC_PCLK1Config()函數(shù)將 HCLK 分頻 2 作為低速外設(shè)總線時(shí)鐘（PCLK1）。

調(diào)用RCC_PCLK2Config()函數(shù)將 HCLK 直接作為高速外設(shè)總線時(shí)鐘（PCLK2）。

低速內(nèi)部時(shí)鐘（LSI）和高速內(nèi)部時(shí)鐘（HSI）配置：

調(diào)用RCC_LSICm()函數(shù)使能低速內(nèi)部時(shí)鐘（LSI），并等待 LSI 準(zhǔn)備好（RCC_FLAG_LSIRDY標(biāo)志置位）。

調(diào)用RCC_HSICmd()函數(shù)使能高速內(nèi)部時(shí)鐘（HSI），并等待 HSI 準(zhǔn)備好（RCC_FLAG_HSIRDY標(biāo)志置位）。

5 TIM_Configuration()函數(shù)

void TIM_Configuration(void)
{
    GPIO_InitTypeDef        GPIO_InitStructure;
    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
    TIM_OCInitTypeDef       TIM_OCInitStructure;

    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);                        //Enable Timer 3 Clock
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE); //Enable GPIO peripherals and AFIO multiplexing function module clocks


    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin   = GPIO_Pin_7; //TIM_CH2
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode  = GPIO_Mode_AF_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    //Timer TIM3 initialization
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period        = 99;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler     = clocks.PCLK1_Frequency / 1000000 - 1;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode   = TIM_CounterMode_Up;
    TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure);

    //Initialize TIM3 Channel2 PWM mode
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode       = TIM_OCMode_PWM2;
    TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState  = TIM_OutputState_Enable;
    TIM_OCInitStructure.TIM_OutputNState = TIM_OutputNState_Enable;
    TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse        = 99 / 2;
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity   = TIM_OCPolarity_Low;
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCNPolarity  = TIM_OCNPolarity_Low;
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCIdleState  = TIM_OCIdleState_Set;
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCNIdleState = TIM_OCIdleState_Reset;
    TIM_OC2Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);

    TIM_OC2PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);
    TIM_ARRPreloadConfig(TIM3, ENABLE);

    TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);
    TIM_CtrlPWMOutputs(TIM3, ENABLE); //Open the advanced timer
}


 

時(shí)鐘使能：

調(diào)用RCC_APB1PeriphClockCmd()函數(shù)使能定時(shí)器 3（TIM3）的時(shí)鐘。

調(diào)用RCC_APB2PeriphClockCmd()函數(shù)使能 GPIOA 和 AFIO（復(fù)用功能模塊）的時(shí)鐘。

GPIO 配置：

將GPIOA的Pin 7配置為復(fù)用推挽輸出模式，用于輸出 TIM3 的通道 2（TIM_CH2）的 PWM 信號(hào)。

配置 GPIO 的速度為 50MHz。

定時(shí)器基本參數(shù)配置：

定義TIM_TimeBaseInitTypeDef類型的結(jié)構(gòu)體TIM_TimeBaseStructure，用于配置定時(shí)器的基本參數(shù)。

TIM_Period設(shè)置為 99，表示定時(shí)器的自動(dòng)重載值。

TIM_Prescaler根據(jù)PCLK1的頻率進(jìn)行設(shè)置，將定時(shí)器的時(shí)鐘頻率進(jìn)行分頻。

TIM_ClockDivision設(shè)置為TIM_CKD_DIV1，表示時(shí)鐘分頻因子為 1。

TIM_CounterMode設(shè)置為TIM_CounterMode_Up，表示定時(shí)器采用向上計(jì)數(shù)模式。

調(diào)用TIM_TimeBaseInit()函數(shù)根據(jù)上述參數(shù)初始化 TIM3。

定時(shí)器輸出比較（PWM）配置：

定義TIM_OCInitTypeDef類型的結(jié)構(gòu)體TIM_OCInitStructure，用于配置定時(shí)器的輸出比較（PWM）參數(shù)。

TIM_OCMode設(shè)置為TIM_OCMode_PWM2，表示采用 PWM 模式 2。

TIM_OutputState和TIM_OutputNState都設(shè)置為TIM_OutputState_Enable，表示使能輸出和互補(bǔ)輸出。

TIM_Pulse設(shè)置為99 / 2，表示 PWM 信號(hào)的脈沖寬度。

TIM_OCPolarity和TIM_OCNPolarity都設(shè)置為TIM_OCPolarity_Low，表示輸出極性為低。

TIM_OCIdleState設(shè)置為TIM_OCIdleState_Set，TIM_OCNIdleState設(shè)置為TIM_OCIdleState_Reset，表示空閑狀態(tài)下的輸出電平。

調(diào)用TIM_OC2Init()函數(shù)根據(jù)上述參數(shù)初始化 TIM3 的通道 2。

預(yù)裝載寄存器配置：

調(diào)用TIM_OC2PreloadConfig()函數(shù)使能 TIM3 通道 2 的預(yù)裝載寄存器。

調(diào)用TIM_ARRPreloadConfig()函數(shù)使能 TIM3 的自動(dòng)重載寄存器的預(yù)裝載功能。

定時(shí)器使能：

調(diào)用TIM_Cmd()函數(shù)使能 TIM3。

調(diào)用TIM_CtrlPWMOutputs()函數(shù)使能高級(jí)定時(shí)器的 PWM 輸出。

6 UART_Configuration()函數(shù)

 
void UART_Configuration(uint32_t bound)
{
    GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
    USART_InitTypeDef USART_InitStructure;

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin   = GPIO_Pin_9;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode  = GPIO_Mode_AF_PP;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin  = GPIO_Pin_10;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    USART_InitStructure.USART_BaudRate            = bound;
    USART_InitStructure.USART_WordLength          = USART_WordLength_8b;
    USART_InitStructure.USART_StopBits            = USART_StopBits_1;
    USART_InitStructure.USART_Parity              = USART_Parity_No;
    USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
    USART_InitStructure.USART_Mode                = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;

    USART_Init(USART_TEST, &USART_InitStructure);
    USART_Cmd(USART_TEST, ENABLE);
}

 

時(shí)鐘使能：

調(diào)用RCC_APB2PeriphClockCmd()函數(shù)使能 USART1 和 GPIOA 的時(shí)鐘。

GPIO 配置：

將GPIOA的Pin 9配置為復(fù)用推挽輸出模式，用于 USART1 的發(fā)送功能。

將GPIOA的Pin 10配置為浮空輸入模式，用于 USART1 的接收功能。

配置 GPIO 的速度為 50MHz。

USART 配置：

定義USART_InitTypeDef類型的結(jié)構(gòu)體USART_InitStructure，用于配置 USART 的基本參數(shù)。

USART_BaudRate根據(jù)傳入的參數(shù)bound設(shè)置波特率。

USART_WordLength設(shè)置為USART_WordLength_8b，表示數(shù)據(jù)位為 8 位。

USART_StopBits設(shè)置為USART_StopBits_1，表示停止位為 1 位。

USART_Parity設(shè)置為USART_Parity_No，表示無校驗(yàn)位。

USART_HardwareFlowControl設(shè)置為USART_HardwareFlowControl_None，表示無硬件流控制。

USART_Mode設(shè)置為USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx，表示支持收發(fā)模式。

調(diào)用USART_Init()函數(shù)根據(jù)上述參數(shù)初始化 USART1。

調(diào)用USART_Cmd()函數(shù)使能 USART1。

7. SER_PutChar()和fputc()函數(shù)

 
int SER_PutChar(int ch)
{
    while (!USART_GetFlagStatus(USART_TEST, USART_FLAG_TC));
    USART_SendData(USART_TEST, (uint8_t)ch);

    return ch;
}

int fputc(int c, FILE *f)
{
    if (c == 'n')
    {
        SER_PutChar('r');
    }
    return (SER_PutChar(c));
}
 

SER_PutChar()函數(shù)用于將一個(gè)字符發(fā)送到串口，通過USART_GetFlagStatus()函數(shù)檢查串口發(fā)送完成標(biāo)志，等待發(fā)送完成后，調(diào)用USART_SendData()函數(shù)發(fā)送字符。

fputc()函數(shù)重定向了printf()函數(shù)的輸出，將字符通過串口發(fā)送出去，當(dāng)遇到換行符n時(shí)，先調(diào)用SER_PutChar('r')函數(shù)發(fā)送回車符r。

4.2下載驗(yàn)證

如果想查看PWM輸出的占空比，可以在循環(huán)里加這段代碼：

 
 uint16_t pwm_value = TIM_GetCapture2(TIM3);
float duty_cycle = (float)pwm_value / 99 * 100;
printf("PWM Duty Cycle: %.2f%%n", duty_cycle);
delay_ms(1000);

 

這樣可以打印出PWM的占空比：

5 更新中斷

5.1 代碼解析

1. main()函數(shù)：初始化與啟動(dòng)

 
int main(void) {
    delay_init();          // 延時(shí)初始化（sysTick）
    UART_Configuration(115200);  // 串口配置（115200波特率）
    TIM_Configuration();   // 定時(shí)器TIM3配置

    // 打印系統(tǒng)時(shí)鐘
    printf("SYSCLK: %3.1fMhz...n", (float)clocks.SYSCLK_Frequency / 1000000);

    while (1);  // 主循環(huán)（空，依賴中斷）
}

 

2. UART_Configuration()：串口初始化

 
void UART_Configuration(uint32_t bound) {
    // 使能USART1、GPIOA時(shí)鐘
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1 | RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);

    // 配置TX（PA9）：復(fù)用推挽輸出
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    // 配置RX（PA10）：浮空輸入
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    // 串口參數(shù)：115200波特率，8位數(shù)據(jù)，1位停止位
    USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);
    USART_Cmd(USART1, ENABLE);  // 使能串口
}
 

3. TIM_Configuration()：定時(shí)器 TIM3 配置

 
void TIM_Configuration(void) {
    // 使能TIM3時(shí)鐘（APB1總線）
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);

    // 定時(shí)器參數(shù)：
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 9999;  // 自動(dòng)重載值（0~9999，共10000個(gè)周期）
    // 預(yù)分頻器：PCLK1頻率/1MHz - 1（例如PCLK1=36MHz → 36-1=35）
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = (clocks.PCLK1_Frequency / 1000000) - 1;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  // 向上計(jì)數(shù)模式

    TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure);  // 初始化定時(shí)器

    // 使能更新中斷
    TIM_ITConfig(TIM3, TIM_IT_Update, ENABLE);

    // 中斷配置（NVIC）：
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn;  // TIM3中斷通道
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;  // 搶占優(yōu)先級(jí)0
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;  // 子優(yōu)先級(jí)3
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);  // 使能中斷

    TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);  // 啟動(dòng)定時(shí)器
}
 

4. 中斷處理函數(shù)：TIM3_IRQHandler()

 
void TIM3_IRQHandler(void) {
    if (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_Update)) {  // 檢查更新中斷標(biāo)志
        TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_Update);  // 清除中斷標(biāo)志
        printf("%sn", __FUNCTION__);  // 打印函數(shù)名（"TIM3_IRQHandler"）
    }
}
 

該代碼演示了 W55MH32 定時(shí)器的基本用法：配置 TIM3 的更新中斷，周期性觸發(fā)并通過串口輸出信息。核心流程：定時(shí)器初始化（預(yù)分頻器、周期）→ 啟用中斷 → 中斷處理（打印信息）。適用于需要周期性任務(wù)的場(chǎng)景（如定時(shí)采樣、心跳信號(hào)）。

5.2 下載驗(yàn)證

6 TIM_CalibrationLsi

6.1 代碼解析

1. 全局變量

 
uint8_t  TIM5_CAPTURE_STA = 0; // 輸入捕獲狀態(tài)（位7：完成標(biāo)志，位6：上升沿標(biāo)志，位0-5：溢出次數(shù)）
uint16_t TIM5_CAPTURE_VAL;     // 捕獲值（TIM5計(jì)數(shù)器值）

2. main()函數(shù)：初始化與主循環(huán)

 
int main(void) {
    RCC_ClkConfiguration();       // 系統(tǒng)時(shí)鐘配置（HSE→PLL→72MHz）
    delay_init();                  // 延時(shí)初始化（SysTick）
    UART_Configuration(115200);    // 串口配置（115200波特率）
    TIM_Configuration();          // TIM5輸入捕獲配置（LSI測(cè)量）

    // 主循環(huán)：處理捕獲結(jié)果
    while (1) {
        if (TIM5_CAPTURE_STA & 0x80) { // 捕獲完成標(biāo)志
            // 計(jì)算總時(shí)間：溢出次數(shù)×65536 + 捕獲值
            temp = (TIM5_CAPTURE_STA & 0x3F) * 65536 + TIM5_CAPTURE_VAL;
            printf("LSI周期: %d μsnLSI頻率: %f Hzn", temp, 1000000.0 / temp);
            TIM5_CAPTURE_STA = 0; // 重置狀態(tài)，準(zhǔn)備下次捕獲
        }
    }
}

 

3. TIM_Configuration()：定時(shí)器輸入捕獲配置

 
void TIM_Configuration(void) {
    // 使能TIM5和AFIO時(shí)鐘（用于引腳重映射）
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM5, ENABLE);
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);

    // 重映射：LSI → TIM5_CH4（無需外部引腳）
    GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_TIM5CH4_LSI, ENABLE);

    // 時(shí)基配置：
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 0xFFFF;                  // 最大計(jì)數(shù)值（65535）
    // 預(yù)分頻器：PCLK1×2 / 1MHz - 1（TIMx時(shí)鐘=PCLK1×2）
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = (clocks.PCLK1_Frequency * 2 / 1000000) - 1;
    TIM_TimeBaseInit(TIM5, &TIM_TimeBaseStructure);

    // 輸入捕獲配置（通道4，上升沿捕獲）：
    TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_4;
    TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising;  // 上升沿捕獲
    TIM_ICInit(TIM5, &TIM_ICInitStructure);

    // 中斷配置：更新（溢出）+ 捕獲中斷
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM5_IRQn;
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
    TIM_ITConfig(TIM5, TIM_IT_Update | TIM_IT_CC4, ENABLE);

    TIM_Cmd(TIM5, ENABLE);  // 啟動(dòng)定時(shí)器
}

4. 中斷處理函數(shù)：TIM5_IRQHandler()

 
void TIM5_IRQHandler(void) {
    if (! (TIM5_CAPTURE_STA & 0x80)) { // 未完成捕獲
        // 處理更新中斷（定時(shí)器溢出）
        if (TIM_GetITStatus(TIM5, TIM_IT_Update)) {
            if (TIM5_CAPTURE_STA & 0x40) { // 已捕獲上升沿，溢出計(jì)數(shù)
                if ((TIM5_CAPTURE_STA & 0x3F) == 0x3F) { // 溢出32次（超時(shí)）
                    TIM5_CAPTURE_STA |= 0x80; // 標(biāo)記失敗
                } else {
                    TIM5_CAPTURE_STA++; // 溢出次數(shù)+1
                }
            }
        }

        // 處理捕獲中斷（CH4上升沿）
        if (TIM_GetITStatus(TIM5, TIM_IT_CC4)) {
            if (TIM5_CAPTURE_STA & 0x40) { // 已捕獲上升沿，現(xiàn)在捕獲下降沿（假設(shè)LSI是方波）
                TIM5_CAPTURE_VAL = TIM_GetCapture4(TIM5); // 讀取捕獲值
                TIM5_CAPTURE_STA |= 0x80; // 標(biāo)記完成
            } else { // 首次捕獲上升沿
                TIM5_CAPTURE_STA = 0x40; // 標(biāo)記已捕獲上升沿
                TIM_SetCounter(TIM5, 0); // 計(jì)數(shù)器清零
            }
        }
    }
    TIM_ClearITPendingBit(TIM5, TIM_IT_CC4 | TIM_IT_Update); // 清除中斷標(biāo)志
}

 

5. 系統(tǒng)時(shí)鐘配置：RCC_ClkConfiguration()

 
void RCC_ClkConfiguration(void) {
    // 初始化系統(tǒng)時(shí)鐘：HSE(8MHz) → PLL×9 → SYSCLK=72MHz
    RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9);
    RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);

    // 總線分頻：
    RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);   // HCLK=72MHz
    RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);    // PCLK1=36MHz（TIM5屬于APB1）
    RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);    // PCLK2=72MHz

    RCC_LSICmd(ENABLE); // 啟用LSI（內(nèi)部低速時(shí)鐘，~32kHz）
}

 

此代碼是 W55MH32 定時(shí)器高級(jí)應(yīng)用的典型示例，展示了如何利用硬件特性測(cè)量?jī)?nèi)部信號(hào)，適用于嵌入式系統(tǒng)調(diào)試和時(shí)鐘校準(zhǔn)場(chǎng)景。

6.2 下載驗(yàn)證

7 TIM_InputCapture

7.1 代碼解析

1. 全局變量

 
uint8_t  TIM3_CAPTURE_STA = 0; // 輸入捕獲狀態(tài)（位7：完成，位6：上升沿標(biāo)志，位0-5：溢出次數(shù)）
uint16_t TIM3_CAPTURE_VAL;     // 捕獲值（TIM3計(jì)數(shù)器值）

2. main()函數(shù)：初始化與主循環(huán)

 
int main(void) {
    RCC_ClkConfiguration();       // 系統(tǒng)時(shí)鐘配置（72MHz）
    UART_Configuration(115200);    // 串口初始化
    TIM_Configuration();          // TIM3輸入捕獲配置

    while (1) {
        if (TIM3_CAPTURE_STA & 0x80) { // 捕獲完成
            // 計(jì)算總時(shí)間：溢出次數(shù)×65536 + 捕獲值（單位：μs）
            temp = (TIM3_CAPTURE_STA & 0x3F) * 65536 + TIM3_CAPTURE_VAL;
            printf("HIGH:%d usrn", temp); // 打印高電平時(shí)間
            TIM3_CAPTURE_STA = 0; // 重置狀態(tài)，準(zhǔn)備下次捕獲
        }
    }
}

 

3. TIM_Configuration()：定時(shí)器輸入捕獲配置

 
void TIM_Configuration(void) {
    // 使能TIM3、GPIOA、AFIO時(shí)鐘
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);

    // 配置GPIOA7為輸入（TIM3_CH2）
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD; // 下拉輸入（根據(jù)信號(hào)調(diào)整）
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    // 時(shí)基配置：
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 0xFFFF;      // 最大計(jì)數(shù)值（65535）
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 72 - 1;   // 預(yù)分頻器（72MHz/72=1MHz → 計(jì)數(shù)周期1μs）
    TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure);

    // 輸入捕獲配置（通道2，上升沿捕獲）：
    TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_2;
    TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising; // 上升沿捕獲
    TIM_ICInit(TIM3, &TIM_ICInitStructure);

    // 中斷配置：更新（溢出）+ 捕獲中斷
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
    TIM_ITConfig(TIM3, TIM_IT_Update | TIM_IT_CC2, ENABLE);

    TIM_Cmd(TIM3, ENABLE); // 啟動(dòng)定時(shí)器
}

 

4. 中斷處理函數(shù)：TIM3_IRQHandler()

 
void TIM3_IRQHandler(void) {
    if (! (TIM3_CAPTURE_STA & 0x80)) { // 未完成捕獲
        // 處理溢出中斷
        if (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_Update)) {
            if (TIM3_CAPTURE_STA & 0x40) { // 已捕獲上升沿，統(tǒng)計(jì)溢出
                if (TIM3_CAPTURE_STA & 0x3F == 0x3F) { // 溢出32次（超時(shí)）
                    TIM3_CAPTURE_STA |= 0x80; // 標(biāo)記失敗
                } else {
                    TIM3_CAPTURE_STA++; // 溢出次數(shù)+1
                }
            }
        }

        // 處理捕獲中斷（CH2上升沿/下降沿）
        if (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_CC2)) {
            if (TIM3_CAPTURE_STA & 0x40) { // 捕獲下降沿（高電平結(jié)束）
                TIM3_CAPTURE_VAL = TIM_GetCapture2(TIM3); // 讀取捕獲值
                TIM3_CAPTURE_STA |= 0x80; // 標(biāo)記完成
                TIM_OC2PolarityConfig(TIM3, TIM_ICPolarity_Rising); // 切回上升沿捕獲
            } else { // 捕獲上升沿（高電平開始）
                TIM3_CAPTURE_STA = 0x40; // 標(biāo)記上升沿
                TIM_SetCounter(TIM3, 0); // 計(jì)數(shù)器清零
                TIM_OC2PolarityConfig(TIM3, TIM_ICPolarity_Falling); // 切換為下降沿捕獲
            }
        }
    }
    TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_CC2 | TIM_IT_Update); // 清除中斷標(biāo)志
}

 

5. 系統(tǒng)時(shí)鐘配置

 
void RCC_ClkConfiguration(void) {
    // HSE(8MHz) → PLL×9 → SYSCLK=72MHz
    RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9);
    RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);

    // 總線分頻：HCLK=72MHz, PCLK1=36MHz, PCLK2=72MHz
}

 

此代碼是 W55MH32 定時(shí)器輸入捕獲的典型應(yīng)用，展示了如何通過硬件中斷高效測(cè)量外部信號(hào)，適用于需要高精度時(shí)間測(cè)量的嵌入式系統(tǒng)。

7.2 下載驗(yàn)證

8 TIM_Tim9

8.1 代碼解析

1. 頭文件與全局變量

 
#include "w55mh32.h"  // STM32硬件抽象層（寄存器定義）
USART_TypeDef *USART_TEST = USART1;  // 串口外設(shè)指針（USART1）

 

2. main()函數(shù)：初始化與啟動(dòng)

 
int main(void) {
    delay_init();          // 延時(shí)初始化（sysTick）
    UART_Configuration(115200);  // 串口配置（115200波特率）
    TIM_Configuration();   // 定時(shí)器TIM9配置

    // 打印系統(tǒng)時(shí)鐘
    printf("SYSCLK: %3.1fMhz...n", (float)clocks.SYSCLK_Frequency / 1000000);

    while (1);  // 主循環(huán)（空，依賴中斷）
}

 

3. UART_Configuration()：串口初始化

 
void UART_Configuration(uint32_t bound) {
    // 使能USART1、GPIOA時(shí)鐘
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1 | RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);

    // 配置TX（PA9）：復(fù)用推挽輸出
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    // 配置RX（PA10）：浮空輸入
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    // 串口參數(shù)：115200波特率，8位數(shù)據(jù)，1位停止位
    USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);
    USART_Cmd(USART1, ENABLE);  // 使能串口
}

 

4. TIM_Configuration()：定時(shí)器 TIM9 配置

 
void TIM_Configuration(void) {
    // 使能TIM9時(shí)鐘（APB2總線）
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM9, ENABLE);

    // 定時(shí)器參數(shù)：
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 9999;  // 自動(dòng)重載值（0~9999，共10000個(gè)周期）
    // 預(yù)分頻器：PCLK2頻率/10000 - 1（例如PCLK2=72MHz → 72000000/10000 - 1=7199）
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = (clocks.PCLK2_Frequency / 10000) - 1;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  // 向上計(jì)數(shù)模式

    TIM_TimeBaseInit(TIM9, &TIM_TimeBaseStructure);  // 初始化定時(shí)器

    // 使能更新中斷
    TIM_ITConfig(TIM9, TIM_IT_Update, ENABLE);

    // 中斷配置（NVIC）：
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM1_BRK_TIM9_IRQn;  // TIM9中斷通道（與TIM1共享中斷向量）
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;  // 搶占優(yōu)先級(jí)0
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;  // 子優(yōu)先級(jí)3
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);  // 使能中斷

    TIM_Cmd(TIM9, ENABLE);  // 啟動(dòng)定時(shí)器
}

 

5. 中斷處理函數(shù)：TIM1_BRK_TIM9_IRQHandler()

 
void TIM1_BRK_TIM9_IRQHandler(void) {
    if (TIM_GetITStatus(TIM9, TIM_IT_Update)) {  // 檢查更新中斷標(biāo)志
        TIM_ClearITPendingBit(TIM9, TIM_IT_Update);  // 清除中斷標(biāo)志
        printf("%sn", __FUNCTION__);  // 打印函數(shù)名（"TIM1_BRK_TIM9_IRQHandler"）
    }
}

 

6. printf()重定向：串口輸出

 
int fputc(int c, FILE *f) {
    if (c == 'n') SER_PutChar('r');  // 換行時(shí)添加回車
    SER_PutChar(c);  // 通過串口發(fā)送字符
    return c;
}

 

該代碼演示了 W55MH32 定時(shí)器 TIM9 的基本用法：配置更新中斷，周期性觸發(fā)并通過串口輸出信息。核心流程：定時(shí)器初始化（預(yù)分頻器、周期）→ 啟用中斷 → 中斷處理（打印信息）。適用于需要周期性任務(wù)的場(chǎng)景（如定時(shí)采樣、心跳信號(hào)）。

8.2 下載驗(yàn)證

WIZnet 是一家無晶圓廠半導(dǎo)體公司，成立于 1998 年。產(chǎn)品包括互聯(lián)網(wǎng)處理器 iMCU?，它采用 TOE（TCP/IP 卸載引擎）技術(shù)，基于獨(dú)特的專利全硬連線 TCP/IP。iMCU? 面向各種應(yīng)用中的嵌入式互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。

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