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标题: STM32G474的HRTIM用作时基定时器 [打印本页]
作者: 丝    时间: 2024-8-23 12:38
标题: STM32G474的HRTIM用作时基定时器
STM32G474的HRTIM由7个定时器组成，分别是主定时器，定时器A，定时器B，定时器C，定时器D，定时器E和定时器F，每个定时器均可单独配置，独立工作。每个定时器都有1个独立的计数器和4个独立的比较器。
STM32G474的HRTIM用作定时器，通过对输入时钟计数，验证每个定时器是不是独立工作。理论再好，不如使用程序说明。搜索网络，少有人用。
1、HRTIM计数器的输入时钟频率
当系统时钟为170MHz时，则HRTIM的计数器的输入时钟频率为170*32=5,440MHz
pTimeBaseCfg.PrescalerRatio = HRTIM_PRESCALERRATIO_MUL32;
//HRTIM主定时器配置：HRTIM_MCR寄存器bit2:0(CKPSC[2:0])
//HRTIM定时器A控制寄存器配置：HRTIM_TIMxCR寄存器bit2:0(CKPSC[2:0])
//CKPSC[2:0]=000b,则“主定时器和定时器A”的输入时钟的分频值为1
//“主定时器和定时器A”分频后的输入时钟频率为：fHRCK=170 x 32 MHz = 5.44 GHz
2、测试程序
1）、HRTIM.c如下：
  1. #include "HRTIM.h"
  2. #include "delay.h"
  3. #include "LED.h"
  5. /*
  6. STM32G474的HRTIM由7个定时器组成，分别是主定时器，定时器A，定时器B，定时器C，定时器D，定时器E和定时器F;
  7. 每个定时器都有1个独立的计数器和4个独立的比较器;
  8. PA8映射到HRTIM1_CHA1，PA9映射到HRTIM1_CHA2，由定时器A控制，可用作输入捕获引脚，或者用作比较器输出引脚；
  9. PA10映射到HRTIM1_CHB1，PA11映射到HRTIM1_CHB2，由定时器B控制，可用作输入捕获引脚，或者用作比较器输出引脚；
  10. PB12映射到HRTIM1_CHC1，PB13映射到HRTIM1_CHC2，由定时器C控制，可用作输入捕获引脚，或者用作比较器输出引脚；
  11. PB14映射到HRTIM1_CHD1，PB15映射到HRTIM1_CHD2，由定时器D控制，可用作输入捕获引脚，或者用作比较器输出引脚；
  12. PC8映射到HRTIM1_CHE1，PC9映射到HRTIM1_CHE2，由定时器E控制，可用作输入捕获引脚，或者用作比较器输出引脚；
  13. PC6映射到HRTIM1_CHF1，PC7映射到HRTIM1_CHF2，由定时器A控制，可用作输入捕获引脚，或者用作比较器输出引脚；
  14. 时基定时器中断
  15. */
  17. uint32_t HRTIM_MASTER_cnt;
  18. uint32_t HRTIM_A_cnt;
  19. uint32_t HRTIM_B_cnt;
  21. void HRTIM_Init(void);
  24. void HRTIM_Init(void)
  25. {
  26.         HRTIM_HandleTypeDef  HRTIM1_structure;
  27.         HRTIM_TimeBaseCfgTypeDef   pTimeBaseCfg  = {0};//HRTIM定时器基本参数描述结构体
  28.        
  29.         __HAL_RCC_HRTIM1_CLK_ENABLE();
  30.         //设置RCC->APB2ENR寄存器bit16(HRTIM1EN),令HRTIM1EN=1，HRTIM1时钟使能，开启HRTIM1时钟
  32. 主定时器，定时器A，定时器B，定时器C，定时器D，定时器E和定时器F初始化开始///       
  33.   HRTIM1_structure.Instance = HRTIM1;                            //调用HRTIM1
  34.   HRTIM1_structure.Init.HRTIMInterruptResquests = HRTIM_IT_NONE; //No interrupt enabled
  35.   HRTIM1_structure.Init.SyncOptions = HRTIM_SYNCOPTION_NONE;     //HRTIM是否和外部定时器同步
  36.   HAL_HRTIM_Init(&HRTIM1_structure);
  37.         //初始化HRTIM1
  38.         //HRTIM1_structure.TimerParam[0].CaptureTrigger1=HRTIM_CAPTURETRIGGER_NONE
  39.         //HRTIM1_structure.TimerParam[0].CaptureTrigger2=HRTIM_CAPTURETRIGGER_NONE
  40.         //HRTIM1_structure.TimerParam[0].InterruptRequests=HRTIM_IT_NONE
  41.         //HRTIM1_structure.TimerParam[0].DMARequests=HRTIM_IT_NONE
  42.         //HRTIM1_structure.TimerParam[0].DMASrcAddress=0
  43.         //HRTIM1_structure.TimerParam[0].DMADstAddress
  44.         //HRTIM1_structure.TimerParam[0].DMASize=0
  45.         //直到HRTIM1_structure.TimerParam[6]
  46.         //HRTIM1_structure.State=HAL_HRTIM_STATE_READY
  47. 主定时器，定时器A，定时器B，定时器C，定时器D，定时器E和定时器F初始化开始///
  49.         pTimeBaseCfg.PrescalerRatio = HRTIM_PRESCALERRATIO_MUL32;
  50.         //HRTIM主定时器配置：HRTIM_MCR寄存器bit2:0(CKPSC[2:0])
  51.         //HRTIM定时器A控制寄存器配置：HRTIM_TIMxCR寄存器bit2:0(CKPSC[2:0])
  52.         //CKPSC[2:0]=000b,则“主定时器和定时器A”的输入时钟的分频值为1
  53.         //“主定时器和定时器A”分频后的输入时钟频率为：fHRCK=170 x 32 MHz = 5.44 GHz
  55.   pTimeBaseCfg.Mode = HRTIM_MODE_CONTINUOUS;//连续计数，周而复始
  56.         //HRTIM主定时器配置：HRTIM_MCR寄存器bit4:3(RETRIG:CONT)
  57.         //HRTIM定时器A控制寄存器配置：HRTIM_TIMxCR寄存器bit2:0(CKPSC[2:0])
  58.         //RETRIG=0,计时器不能重复触发：只有当计数器停止(周期已过去)时，才能进行计数器重置
  59.         //CONT=1,计时器在连续（自由运行）模式下运行，当它达到MPER值时滚转为零
  61.   pTimeBaseCfg.Period = MASTER_PERIOD;
  62.         //主定时器溢出周期为5us
  63.         //HRTIM主定时器周期配置：HRTIM_MPER寄存器bit15:0(MPER[15:0])
  64.         //HRTIM定时器A周期寄存器配置；HRTIM_PERxR寄存器bit15:0(PERx[15:0])
  66.   pTimeBaseCfg.RepetitionCounter = 9;//重复(9+1)个周期，发生1次中断
  67.         //HRTIM主定时器重复周期值配置：HRTIM_MREP寄存器bit7:0(MREP[7:0]),MREP[7:0]=0x00
  68.         //HRTIM定时器A重复周期值配置：HRTIM_REPxR寄存器bit7:0(MREP[7:0]),MREP[7:0]=0x00
  70.   HAL_HRTIM_TimeBaseConfig(&HRTIM1_structure, HRTIM_TIMERINDEX_MASTER, &pTimeBaseCfg);
  71.         //初始化HRTIM主定时器
  73.         HAL_NVIC_SetPriority(HRTIM1_Master_IRQn,3,0);
  74.         //“主定时器”抢占优先级为3，响应优先级为0
  75.         //设置NVIC中断分组4：4位抢占优先级，0位响应优先级
  76.         //选择中断优先级组4,即抢占优先级为4位,取值为0~15,响应优先级组为0位,取值为0
  77.   HAL_NVIC_EnableIRQ(HRTIM1_Master_IRQn);      //使能“主定时器”中断
  78.         HAL_HRTIM_SimpleBaseStart_IT(&HRTIM1_structure,HRTIM_TIMERINDEX_MASTER);
  79.         //启动主定时器
  81.   HRTIM_MASTER_cnt=0;
  83. /定时器A初始化开始//
  84.         pTimeBaseCfg.PrescalerRatio = HRTIM_PRESCALERRATIO_MUL32;
  85.         //HRTIM定时器A配置：HRTIM_MCR寄存器bit2:0(CKPSC[2:0])
  86.         //HRTIM定时器A控制寄存器配置：HRTIM_TIMxCR寄存器bit2:0(CKPSC[2:0])
  87.         //CKPSC[2:0]=000b,则“定时器A”的输入时钟的分频值为1
  88.         //“定时器A”分频后的输入时钟频率为：fHRCK=170 x 32 MHz = 5.44 GHz
  90.   pTimeBaseCfg.Mode = HRTIM_MODE_CONTINUOUS;//连续计数，周而复始
  91.         //HRTIM定时器A配置：HRTIM_MCR寄存器bit4:3(RETRIG:CONT)
  92.         //HRTIM定时器A控制寄存器配置：HRTIM_TIMxCR寄存器bit2:0(CKPSC[2:0])
  93.         //RETRIG=0,计时器不能重复触发：只有当计数器停止(周期已过去)时，才能进行计数器重置
  94.         //CONT=1,计时器在连续（自由运行）模式下运行，当它达到MPER值时滚转为零
  96.   pTimeBaseCfg.Period = TIM_A_PERIOD;
  97.         //HRTIM定时器A溢出周期为10us
  98.         //HRTIM定时器A周期配置：HRTIM_MPER寄存器bit15:0(MPER[15:0])
  99.         //HRTIM定时器A周期寄存器配置；HRTIM_PERxR寄存器bit15:0(PERx[15:0])
  101.   pTimeBaseCfg.RepetitionCounter = 9;//重复(9+1)个周期，发生1次中断
  102.         //HRTIM定时器A重复周期值配置：HRTIM_MREP寄存器bit7:0(MREP[7:0]),MREP[7:0]=0x00
  103.         //HRTIM定时器A重复周期值配置：HRTIM_REPxR寄存器bit7:0(MREP[7:0]),MREP[7:0]=0x00
  105.   HAL_HRTIM_TimeBaseConfig(&HRTIM1_structure, HRTIM_TIMERINDEX_TIMER_A, &pTimeBaseCfg);
  106.         //初始化HRTIM定时器A
  108.         __HAL_HRTIM_TIMER_ENABLE_IT(&HRTIM1_structure,HRTIM_TIMERINDEX_TIMER_A,HRTIM_TIM_IT_REP);
  109.         //使能“定时器A”重复中断
  110.         HAL_NVIC_SetPriority(HRTIM1_TIMA_IRQn,3,0);
  111.         //“定时器A”抢占优先级为3，响应优先级为0
  112.         //设置NVIC中断分组4：4位抢占优先级，0位响应优先级
  113.         //选择中断优先级组4,即抢占优先级为4位,取值为0~15,响应优先级组为0位,取值为0
  114.   HAL_NVIC_EnableIRQ(HRTIM1_TIMA_IRQn);      //使能“定时器A”中断
  115.         HAL_HRTIM_SimpleBaseStart_IT(&HRTIM1_structure,HRTIM_TIMERINDEX_TIMER_A);
  116.         //启动主定时器
  118.         HRTIM_A_cnt=0;
  120. /定时器B初始化开始//
  121.         pTimeBaseCfg.PrescalerRatio = HRTIM_PRESCALERRATIO_MUL32;
  122.         //HRTIM定时器B配置：HRTIM_MCR寄存器bit2:0(CKPSC[2:0])
  123.         //HRTIM定时器B控制寄存器配置：HRTIM_TIMxCR寄存器bit2:0(CKPSC[2:0])
  124.         //CKPSC[2:0]=000b,则“定时器B”的输入时钟的分频值为1
  125.         //“定时器B”分频后的输入时钟频率为：fHRCK=170 x 32 MHz = 5.44 GHz
  127.   pTimeBaseCfg.Mode = HRTIM_MODE_CONTINUOUS;//连续计数，周而复始
  128.         //HRTIM定时器B配置：HRTIM_MCR寄存器bit4:3(RETRIG:CONT)
  129.         //HRTIM定时器B控制寄存器配置：HRTIM_TIMxCR寄存器bit2:0(CKPSC[2:0])
  130.         //RETRIG=0,计时器不能重复触发：只有当计数器停止(周期已过去)时，才能进行计数器重置
  131.         //CONT=1,计时器在连续（自由运行）模式下运行，当它达到MPER值时滚转为零
  133.   pTimeBaseCfg.Period = TIM_B_PERIOD;
  134.         //HRTIM定时器B溢出周期为2us
  135.         //HRTIM定时器B周期配置：HRTIM_MPER寄存器bit15:0(MPER[15:0])
  136.         //HRTIM定时器B周期寄存器配置；HRTIM_PERxR寄存器bit15:0(PERx[15:0])
  138.   pTimeBaseCfg.RepetitionCounter = 9;//重复(9+1)个周期，发生1次中断
  139.         //HRTIM定时器B重复周期值配置：HRTIM_MREP寄存器bit7:0(MREP[7:0]),MREP[7:0]=0x00
  140.         //HRTIM定时器B重复周期值配置：HRTIM_REPxR寄存器bit7:0(MREP[7:0]),MREP[7:0]=0x00
  142.   HAL_HRTIM_TimeBaseConfig(&HRTIM1_structure, HRTIM_TIMERINDEX_TIMER_B, &pTimeBaseCfg);
  143.         //初始化HRTIM定时器B
  145.         __HAL_HRTIM_TIMER_ENABLE_IT(&HRTIM1_structure,HRTIM_TIMERINDEX_TIMER_B,HRTIM_TIM_IT_REP);
  146.         //使能“定时器B”重复中断
  147.         HAL_NVIC_SetPriority(HRTIM1_TIMB_IRQn,2,0);
  148.         //“定时器B”抢占优先级为3，响应优先级为0
  149.         //设置NVIC中断分组4：4位抢占优先级，0位响应优先级
  150.         //选择中断优先级组4,即抢占优先级为4位,取值为0~15,响应优先级组为0位,取值为0
  151.   HAL_NVIC_EnableIRQ(HRTIM1_TIMB_IRQn);      //使能“定时器B”中断
  152.         HAL_HRTIM_SimpleBaseStart_IT(&HRTIM1_structure,HRTIM_TIMERINDEX_TIMER_B);
  153.         //启动主定时器
  155.         HRTIM_B_cnt=0;
  157. }
  159. //函数功能：HRTIM的主定时器50us中断一次
  160. void HRTIM1_Master_IRQHandler(void)
  161. {
  162.         if((HRTIM1->sMasterRegs.MDIER & HRTIM_MASTER_IT_MREP) == HRTIM_MASTER_IT_MREP)
  163.         {//Timer repetition interrupt enable
  164.                 HRTIM1->sMasterRegs.MICR = HRTIM_MASTER_IT_MREP;
  165.                 //HRTIM_TIMxICR为TIMx中断清除寄存器
  166.                 //这里是将“定时器A”的HRTIM_TIMAICR的bit4(REPC),令REPC=1,清除重复中断标志位
  167.                 HRTIM_MASTER_cnt++;
  168.                 if(HRTIM_MASTER_cnt>20)//t=20*50us=1ms
  169.                 {
  170.                         HRTIM_MASTER_cnt=0;
  171.                   LED1_Toggle(); //LED1引脚输出电平翻转
  172.                 }
  173.         }
  174. }
  176. //函数功能：HRTIM的定时器A为100us中断一次
  177. void HRTIM1_TIMA_IRQHandler(void)
  178. {
  179.         if((HRTIM1->sTimerxRegs[HRTIM_TIMERINDEX_TIMER_A].TIMxDIER & HRTIM_TIM_IT_REP) == HRTIM_TIM_IT_REP)
  180.         {//Timer repetition interrupt enable
  181.                 HRTIM1->sTimerxRegs[HRTIM_TIMERINDEX_TIMER_A].TIMxICR = HRTIM_TIM_IT_REP;
  182.                 //HRTIM_TIMxICR为TIMx中断清除寄存器
  183.                 //这里是将“定时器A”的HRTIM_TIMAICR的bit4(REPC),令REPC=1,清除重复中断标志位
  184.           HRTIM_A_cnt++;
  185.           if(HRTIM_A_cnt>20)//t=20*100us=2ms
  186.           {
  187.                   HRTIM_A_cnt=0;
  188.                   LED2_Toggle(); //LED2引脚输出电平翻转
  189.           }
  190.         }
  191. }
  193. //函数功能：HRTIM的定时器B为20us中断一次
  194. void HRTIM1_TIMB_IRQHandler(void)
  195. {
  196.         if((HRTIM1->sTimerxRegs[HRTIM_TIMERINDEX_TIMER_B].TIMxDIER & HRTIM_TIM_IT_REP) == HRTIM_TIM_IT_REP)
  197.         {//Timer repetition interrupt enable
  198.                 HRTIM1->sTimerxRegs[HRTIM_TIMERINDEX_TIMER_B].TIMxICR = HRTIM_TIM_IT_REP;
  199.                 //HRTIM_TIMxICR为TIMx中断清除寄存器
  200.                 //这里是将“定时器B”的HRTIM_TIMAICR的bit4(REPC),令REPC=1,清除重复中断标志位
  201.           HRTIM_B_cnt++;
  202.           if(HRTIM_B_cnt>20)//t=20*20us=0.4ms
  203.           {
  204.                   HRTIM_B_cnt=0;
  205.                   LED3_Toggle(); //LED3引脚输出电平翻转
  206.           }
  207.         }
  208. }
复制代码
2）、HRTIM.h如下：
  1. #ifndef __HRTIM_H__
  2. #define __HRTIM_H__
  4. #include "stm32g4xx_hal.h"
  5. //#include "main.h"
  7. #define HRTIM_INPUT_CLOCK   170000000  //HRTIM的输入时钟频率为170MHz
  9. #define TIM_MASTER_FREQ     200000     //HRTIM主定时器中断频率为200KHz,周期为5us
  10. #define MASTER_PERIOD ((uint16_t)(((uint64_t)HRTIM_INPUT_CLOCK * 32) / TIM_MASTER_FREQ))
  11. //HRTIM主定时器周期：170000000*32/200000=27200，配置HRTIM主定时器中断频率为200KHz
  12. //HRTIM主定时器计数器输入时钟频率：170000000*32=5440000000Hz=5.440GHz
  13. //HRTIM主定时器计数器输入时钟周期：1/(170000000*32)=0.1838235294117647纳秒=183.8235294117647皮秒
  15. #define TIM_A_FREQ     100000     //HRTIM定时器A中断频率为100KHz,周期为10us
  16. #define TIM_A_PERIOD ((uint16_t)(((uint64_t)HRTIM_INPUT_CLOCK * 32) / TIM_A_FREQ))
  17. //HRTIM主定时器周期：170000000*32/200000=54400，配置HRTIM主定时器中断频率为100KHz
  19. #define TIM_B_FREQ     500000     //HRTIM定时器B中断频率为500KHz,周期为2us
  20. #define TIM_B_PERIOD ((uint16_t)(((uint64_t)HRTIM_INPUT_CLOCK * 32) / TIM_B_FREQ))
  21. //HRTIM主定时器周期：170000000*32/500000=1088，配置HRTIM主定时器中断频率为100KHz
  23. extern void HRTIM_Init(void);
  25. #endif /* __HRTIM_H */
复制代码
3）、LED.c如下
  1. #include "LED.h"
  3. void LED_Init(void);
  5. //函数功能:配置PC13为输出,无上拉或下拉,输出速度为5MHz
  6. void LED_Init(void)
  7. {
  8.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
  10.   __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();                   //GPIOC时钟使能
  12.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_13;              //选择引脚号码
  13.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;     //推挽输出模式
  14.         GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;             //引脚上拉和下拉都没有被激活
  15. //        GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;           //设置上拉
  16.   GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;    //引脚的输出速度为5MHz
  17.   HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);
  18.         //根据GPIO_InitStruct结构变量指定的参数初始化GPIOC的外设寄存器
  20.         LED1_Off();
  22.   __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE(); //使能PB端口的时钟
  23.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_15;              //选择引脚号码
  24.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;     //推挽输出模式
  25.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;             //设置上拉
  26.   GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;    //引脚的输出速度为5MHz
  27.   HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);
  28.         LED2_Off();
  30.   __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); //使能PA端口的时钟
  31.   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;              //选择引脚号码
  32.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;     //推挽输出模式
  33.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;             //设置上拉
  34.   GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;    //引脚的输出速度为5MHz
  35.   HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
  36.         LED3_Off();
  37. }
复制代码
4）、LED.h如下
  1. #ifndef __LED_H__
  2. #define __LED_H__
  4. #include "stm32g4xx_hal.h"
  6. #define LED1_On()      HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_13,GPIO_PIN_RESET)  //输出低电平开灯
  7. #define LED1_Off()     HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_13,GPIO_PIN_SET)    //输出高电平关灯
  8. #define LED1_Toggle()  HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC,GPIO_PIN_13)                //LED1引脚输出电平翻转
  10. #define LED2_On()      HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_15,GPIO_PIN_RESET)  //输出低电平开灯
  11. #define LED2_Off()     HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_15,GPIO_PIN_SET)    //输出高电平关灯
  12. #define LED2_Toggle()  HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB,GPIO_PIN_15)                //LED2引脚输出电平翻转
  14. #define LED3_On()      HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_0,GPIO_PIN_RESET)  //输出低电平开灯
  15. #define LED3_Off()     HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_0,GPIO_PIN_SET)    //输出高电平关灯
  16. #define LED3_Toggle()  HAL_GPIO_TogglePin(GPIOA,GPIO_PIN_0)                //LED3引脚输出电平翻转
  17. extern void LED_Init(void);
  19. #endif /*__ GPIO_H__ */
复制代码
3、测试结果



颠末测试， 发现主定时器，定时器A和定时器B，在用作时基定时器时，它们是独立工作的，由此可知，定时器C，定时器D，定时器E和定时器F也是可以独立工作的。

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