我想要利用STM32H750的内部捕获比较中断实现1us级别的延时

Zidone · 发表于 2022-7-21 09:48:27

本帖最后由 Zidone 于 2022-7-21 10:41 编辑

1.首先说明一下，我的目的是实现微秒级别的延时。我使用的单片机是STM32H750，主频目前跑在480MHz，使用的TIM2挂载在APB1总线上，APB1总线目前时钟频率是120MHz。
APB21 prescaler != 1, 所以APB1上的TIM2CLK = APB1 x 2 = 240MHz。我把定时器的分频Prescaler设置为240，这样就得到1MHz（1us）的定时器时钟。
另外，定时器2是32位的，那么最大的溢出值Period位2的32次方，即0xFFFF FFFF。

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# 以下内容位于bsp_timer.c

/* 保存 TIM定时中断到后执行的回调函数指针 */
static void (*TIM2_CallBack1)(void);
static void (*TIM2_CallBack2)(void);
static void (*TIM2_CallBack3)(void);

static void (*TIM2_CallBack4)(void);

/*下面这个函数初始化定时器2的配置，配置定时器时钟位1Mhz，配置定时器中断，启动定时器*/
void InitTIM2forTimer(void){
TIM_HandleTypeDef  TIM_HandleStruct = {0};

      __HAL_RCC_TIM2_CLK_ENABLE();             /* 使能TIM2时钟 */

      TIM_HandleStruct.Instance = TIM2;
      TIM_HandleStruct.Init.Prescaler       = 240;//240MHz / 240 = 1MHz（TIM2CLK)
      TIM_HandleStruct.Init.Period          = 0xFFFFFFFF;
      TIM_HandleStruct.Init.ClockDivision    = 0;
      TIM_HandleStruct.Init.CounterMode    = TIM_COUNTERMODE_UP;
      TIM_HandleStruct.Init.RepetitionCounter = 0;
TIM_HandleStruct.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_ENABLE;

      if (HAL_TIM_Base_Init(&TIM_HandleStruct) != HAL_OK){
            Error_Handler();
      }

      /* 配置定时器中断，给CC捕获比较中断使用 */

      HAL_NVIC_SetPriority(TIM2_IRQn, 1, 0);
      HAL_NVIC_EnableIRQ(TIM2_IRQn);

/* 启动定时器 */
      HAL_TIM_Base_Start(&TIM_HandleStruct);
}
/*这个函数用于启动定时器2用于定时，usChannel用于选择定时器的通道（1-4），usTimeOut用于定时多少us，void (*pCallBack)(void)是回调函数*/
void StartTIM2forTimer(uint8_t usChannel, uint32_t usTimeOut, void (*pCallBack) (void))
{
/* H750速度较快，无需补偿延迟，实测精度正负1us */

      switch (usChannel){
            case 1:
                     TIM2_CallBack1 = pCallBack;
                     TIM2->CCR1 = TIM2->CNT + usTimeOut; /* 设置捕获比较计数器CC1 */
                     TIM2->SR = (uint32_t)~TIM_IT_CC1; /* 清除CC1中断标志 */
                     TIM2->DIER |= TIM_IT_CC1;                      /* 使能CC1中断 */
                     break;
            case 2:
                     TIM2_CallBack2 = pCallBack;
                     TIM2->CCR2 = TIM2->CNT + usTimeOut; /* 设置捕获比较计数器CC2 */
                     TIM2->SR = (uint32_t)~TIM_IT_CC2; /* 清除CC2中断标志 */
                     TIM2->DIER |= TIM_IT_CC2;                      /* 使能CC2中断 */
                     break;
            case 3:
                     TIM2_CallBack3 = pCallBack;
                     TIM2->CCR3 = TIM2->CNT + usTimeOut; /* 设置捕获比较计数器CC3 */
                     TIM2->SR = (uint32_t)~TIM_IT_CC3; /* 清除CC3中断标志 */
                     TIM2->DIER |= TIM_IT_CC3;                      /* 使能CC3中断 */
                     break;
            case 4:
                     TIM2_CallBack4 = pCallBack;
                     TIM2->CCR4 = TIM2->CNT + usTimeOut; /* 设置捕获比较计数器CC4 */
                     TIM2->SR = (uint32_t)~TIM_IT_CC4; /* 清除CC4中断标志 */
                     TIM2->DIER |= TIM_IT_CC4;                      /* 使能CC4中断 */
                     break;
            default:
                     Error_Handler();/*总共只可选通道1-4，选其它的就错误了*/
      }

}
/*这是定时器2的中断服务函数，在指定定时器通道的cnt到达cnt+usTimeout触发该中断，触发后执行回调函数，关闭定时器中断*/
void TIM2_IRQHandler(void)
{
      uint32_t itstatus = 0x0, itenable = 0x0;


      itstatus = TIM2->SR & TIM_IT_CC1;
      itenable = TIM2->DIER & TIM_IT_CC1;

      if ((itstatus != (uint32_t)RESET) && (itenable != (uint32_t)RESET))
      {
            TIM2->SR = (uint32_t)~TIM_IT_CC1;
            TIM2->DIER &= (uint32_t)~TIM_IT_CC1;             /* 禁能CC1中断 */

      /* 先关闭中断，再执行回调函数。因为回调函数可能需要重启定时器 */
      TIM2_CallBack1();
}

      itstatus = TIM2->SR & TIM_IT_CC2;
      itenable = TIM2->DIER & TIM_IT_CC2;
      if ((itstatus != (uint32_t)RESET) && (itenable != (uint32_t)RESET))
      {
            TIM2->SR = (uint32_t)~TIM_IT_CC2;
            TIM2->DIER &= (uint32_t)~TIM_IT_CC2;             /* 禁能CC2中断 */

      /* 先关闭中断，再执行回调函数。因为回调函数可能需要重启定时器 */
      TIM2_CallBack2();
}

      itstatus = TIM2->SR & TIM_IT_CC3;
      itenable = TIM2->DIER & TIM_IT_CC3;
      if ((itstatus != (uint32_t)RESET) && (itenable != (uint32_t)RESET))
      {
            TIM2->SR = (uint32_t)~TIM_IT_CC3;
            TIM2->DIER &= (uint32_t)~TIM_IT_CC3;             /* 禁能CC2中断 */

      /* 先关闭中断，再执行回调函数。因为回调函数可能需要重启定时器 */
      TIM2_CallBack3();
}

      itstatus = TIM2->SR & TIM_IT_CC4;
      itenable = TIM2->DIER & TIM_IT_CC4;
      if ((itstatus != (uint32_t)RESET) && (itenable != (uint32_t)RESET))
      {
            TIM2->SR = (uint32_t)~TIM_IT_CC4;
            TIM2->DIER &= (uint32_t)~TIM_IT_CC4;             /* 禁能CC4中断 */

      /* 先关闭中断，再执行回调函数。因为回调函数可能需要重启定时器 */
      TIM2_CallBack4();
}

}

##############################分割线#################################################
# 以下内容位于main.c

bool flag = true;
/*TIM2通道1的回调函数*/

static void TIM2_CallBack1(void);

   InitTIM2forTimer();//首先调用定时器2初始化
      while (1){
            while(flag){
                     StartTIM2forTimer(1 ,100 0000, TIM2_CallBack1);//定时一秒
                     flag = false;

            }
      }
static void TIM2_CallBack1(void){
      LED1_Toggle();
      flag = true;

}

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但是从实验结果来看，好像确实能进入到上面这个回调函数，但是这个定时好像极其不准确，LED闪烁的超级快。之前做定时器中断的实验以及定时器用作PWM输出的实验时间都是非常准确的。
麻烦论坛各位大佬和原子哥能否帮忙看一下，提出一些建议，实在找不到问题所在了。