使用灵动微 MM32SPIN580C 定时器捕获 PWM 占空比

1. SPIN580C 及其定时器介绍

MM32SPIN0280 是基于 Arm®Cortex®-M0 处理器开发的 32 位微控制器产品, 它同时具备了高性能和低功耗的特点。MM32SPIN0280 采用矩阵总线结构，该矩阵包括两个 AHB 主机：CPU 和 DMA，三个从机分别是 SRAM、闪存存储、AHB 总线（含 AHB 到 APB 的总线桥）以及连接在 APB 总线的各种设备。

其框图为：

本文例程使用其 TIM2 定时器的捕获功能，用于测量低频率 PWM 输入信号的周期和占空比，使用此占空比作为电机速度输入指令，控制电机转速，信号输入通过 TIM2_CH1 对应的 GPIO 口输入，T1FP1 捕获下降沿，测量高电平大小。

T1FP2 捕获上升沿，测量 PWM 周期。

TIM2 由一个 16 位可实时编程预分频器和一个 32 位计数方向可调的自动重装载计数器组成，可以为用户提供便捷的计数定时功能，计数器时钟由预分频器分频得到。通用定时器具有多种用途，如输入功能（测量输入信号的脉冲宽度、频率，PWM 输入等），输出功能（PWM 输出、单脉冲模式输出等）。

框图为：

2. TIM2 定时器配置

定时器配置包括其输入信号 GPIO 口的初始化和定时器工作频率设置、信号捕获电平设置、工作模式、中断等，其主要函数如下代码所示：

//GPIO 口初始化：
void Bsp_TimerCapture_Init(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    GPIO_StructInit(&GPIO_InitStructure);
    RCC_AHBPeriphClockCmd(TIM_CAPTURE_RCC_CLOCKGPIO, ENABLE);

    GPIO_PinAFConfig(TIM_CAPTU_PORT, TIM_CAPTU_PIN_SOURCE, TIM_CAPTU_PIN_AF);
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin     =  TIM_CAPTU_PIN;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed   = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode    = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
    GPIO_Init(TIM_CAPTU_PORT, &GPIO_InitStructure);
}
//定时器初始化函数 Drv_Timer_Init(TIM2,TIM2_PRIOD,TIM2_PRESCALER);

#define TIM2_TCY         	1         	 //Time base unit of TIM2(us)   
#define TIM2_PRESCALER 	SYSCLK_HSI_72MHz / 2000000 - 1 	//TIM2 Prescaler
#define TIM2_PRIOD    	0xFFFF     	//TIM2 Period Value

void Drv_Timer_Init(TIM_TypeDef * pTim, uint16_t u16Period,uint16_t u16Prescaler)
{
    TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
    TIM_ICInitTypeDef  TIM_ICInitStructure;
    /** Enable the TIM clock */
    if (TIM2 == pTim)
    {
        RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1ENR_TIM2, ENABLE);
    }
    else if (TIM3 == pTim)
    {
        RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1ENR_TIM3, ENABLE);
    }
    else
    {
        return;
    }	
	
    TIM_TimeBaseStructInit(&TIM_TimeBaseStructure);

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = u16Period;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = u16Prescaler;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CR1_CKD_DIV1;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
TIM_TimeBaseInit(pTim, &TIM_TimeBaseStructure);
TIM_ICStructInit(&TIM_ICInitStructure);
TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1;
TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising;
TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI;
TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;
TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x0;

TIM_PWMIConfig(pTim, &TIM_ICInitStructure);
TIM_SelectInputTrigger(pTim, TIM_TS_TI1FP1);
TIM_SelectSlaveMode(pTim, TIM_SlaveMode_Reset);
TIM_Cmd(pTim, ENABLE);
}

//中断函数：
//其中 TIM2Capture.u32PerDutyCmd 即为占空比，缩放到 8000 的数值范围。

void TIM2_IRQHandler(void)
{
if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_CC1) != RESET)
{

TIM2Capture.u32PWMPeriodCmd = TIM_GetCapture1(TIM2); //get PWM period
TIM2Capture.u32PWMDutyCmd = TIM_GetCapture2(TIM2); ////get PWM duty
TIM2Capture.u32PerDutyCmd = (8000*TIM2Capture.u32PWMDutyCmd / TIM2Capture.u32PWMPeriodCmd);
TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_CC1|TIM_IT_Update);
}
}
3. 测试验证

本文使用在某宝购买的 PWM 频率发生器产生占空比可调的信号，输出 2KHz 占空比为 50% 的 PWM 信号，则变量 TIM2Capture.u32PerDutyCmd 如果为 4000 左右即为正确的，Keil 在 Debug 模式时在 Watch 窗口中查看 TIM2Capture.u32PerDutyCmd ，连接示意图和实际连接图如下图所示：