STM32单片机：基本定时器应用：单脉冲模式(STM32L4xx)

通过前面的章节，我们了解可以通过控制基本定时器的一些寄存器，从而实现周期性的更新事件或中断，比如精确定时或模拟生成PWM。

基本定时器除了可以实现周期性的更新事件或中断外，还提供了一种单脉冲的工作方式。

在连续的周期性工作模式下，当启动定时器后，定时器的计数器寄存器（TIMx_CNT） 立即开始增计数，当计数值达到通过自动重新加载寄存器（TIMx_ARR） 加载到对应的影子寄存器的值时，产生更新事件和中断，并且**计数器寄存器（TIMx_CNT）**重新从0开始计数，如此循环往复。

在单脉冲的工作方式下，当启动定时器后，定时器的计数器寄存器（TIMx_CNT） 立即开始增计数，当计数值达到通过自动重新加载寄存器（TIMx_ARR） 加载到对应的影子寄存器的值时，产生更新事件和中断，同时自动停止定时器，也即**计数器寄存器（TIMx_CNT）**停止计数，直到再次启动定时器。

实例演示：PA1：连接一个按键，PC6：连接一个发光二极管。每当连接PA1的按键按下时，PC6输出低电平，同时启动TIM6的单脉冲（脉冲宽度=500ms）工作方式，当脉冲持续时间到达后，产生中断，中断程序里将PC6输出高电平，单脉冲的一个工作流程结束，定时器自动停止。等待下一次启动。实验效果：每当按键按下时，LED点亮500ms，然后熄灭。

实现的代码如下：

main.c: 主程序

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// 本工程实现功能:
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// 1. 启动外部高频晶体HSE(24.576MHz)
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// 2. 将时钟频率HSE/8=3.072MHz输出到MCO(PA8)
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// 3. 选择时钟频率HSE作为系统时钟SYSCLK
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// 4. 基本定时器TIM6设置为单脉冲模式
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// 5. 将一个按键接入PA1, 按键按下时, 利用TIM6的单脉冲工作方式,
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//    通过PC6输出一个宽度为500ms的脉冲, PC6连接一个LED发光二极管, 此LED被点亮
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// 本工程运行环境:  IAR for ARM 8.32.1
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// 本工程运行MCU:   STM32L431RCT6
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void main(void)
{
    DEV_GPIO_Init();

    DEV_TIM6_Init();

    while(1)
    {
        // 判断连接在PA1的按键是否按下
        if ((GPIO_IDR(GPIOA)&BIT1)==0)
        {
            // PC6 = 0
            DEV_GPIO_BitClr(GPIOC, GPIO_PIN_6);

            // 启动TIM6计数器
            TIM_CR1(TIM6) |= TIM_CR1_CEN;

            // 等待按键抬起
            while ((GPIO_IDR(GPIOA)&BIT1)==0);
        }
    }
}

GPIO.c: GPIO初始化

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// 初始化GPIO
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void DEV_GPIO_Init(void)
{
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    // GPIO-A 初始化
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    DEV_GPIO_EnableClock(GPIOA);

    // GPIO-A【Pin1】: 按键输入
    DEV_GPIO_Config(GPIOA, GPIO_PIN_1, GPIO_MODER_INPUT, GPIO_OTYPER_OPENDRAIN, GPIO_OSPEEDR_VERYHIGH, GPIO_PUPDR_PULLUP, GPIO_AFR_0, 1);

    // GPIO-A【Pin8】: MCO
    DEV_GPIO_Config(GPIOA, GPIO_PIN_8, GPIO_MODER_AF, GPIO_OTYPER_PUSHPULL, GPIO_OSPEEDR_VERYHIGH, GPIO_PUPDR_PULLUP, GPIO_AFR_0, 1);

    //-------------------------------------------
    // GPIO-C 初始化
    //-------------------------------------------
    DEV_GPIO_EnableClock(GPIOC);

    // GPIO-C【Pin6,7,8,9】: LED灯
    DEV_GPIO_Config(GPIOC, GPIO_PIN_6, GPIO_MODER_OUTPUT, GPIO_OTYPER_PUSHPULL, GPIO_OSPEEDR_VERYHIGH, GPIO_PUPDR_PULLUP, GPIO_AFR_0, 1);
    DEV_GPIO_Config(GPIOC, GPIO_PIN_7, GPIO_MODER_OUTPUT, GPIO_OTYPER_PUSHPULL, GPIO_OSPEEDR_VERYHIGH, GPIO_PUPDR_PULLUP, GPIO_AFR_0, 1);
    DEV_GPIO_Config(GPIOC, GPIO_PIN_8, GPIO_MODER_OUTPUT, GPIO_OTYPER_PUSHPULL, GPIO_OSPEEDR_VERYHIGH, GPIO_PUPDR_PULLUP, GPIO_AFR_0, 1);
    DEV_GPIO_Config(GPIOC, GPIO_PIN_9, GPIO_MODER_OUTPUT, GPIO_OTYPER_PUSHPULL, GPIO_OSPEEDR_VERYHIGH, GPIO_PUPDR_PULLUP, GPIO_AFR_0, 1);
}

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// GPIO位输出1
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void DEV_GPIO_BitSet(ulong ul_GPIOx, ulong ul_PINx)
{
    GPIO_BSRR(ul_GPIOx) = ul_PINx;
}

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// GPIO位输出0
//-----------------------------------------------------------------------------
void DEV_GPIO_BitClr(ulong ul_GPIOx, ulong ul_PINx)
{
    GPIO_BRR(ul_GPIOx) = ul_PINx;
}

TIM6.c: TIM6初始化

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// 初始化TIM6: 基本定时器(单脉冲模式)
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// PC6单脉冲的脉冲宽度=500ms
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// 时钟源:  APB1-PCLK1 = 6.144MHz【80 MHz Max】
//
// RCC_CFGR_PPRE1 的分频系数  = 1 时  CLK = APB1-PCLK1
// RCC_CFGR_PPRE1 的分频系数 != 1 时  CLK = APB1-PCLK1 * 2
// 因为: 本系统 RCC_CFGR_PPRE1 的分频系数 = RCC_CFGR_PPRE1_DIV4 , 不等于1
// 所以: CLK = APB1-PCLK1 * 2 = 6.144MHz * 2 = 12.288MHz
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void DEV_TIM6_Init(void)
{
    // 允许TIM6时钟
    RCC_APB1ENR1 |= RCC_APB1ENR1_TIM6EN;

    // TIM_CR1.ARPE = 0, TIM_CR1.URS = 0, TIM_CR1.UDIS = 0
    // 禁止预加载模式: 写入TIM_ARR的值直接到达影子寄存器
    TIM_CR1(TIM6) = 0;

    // 单脉冲模式
    TIM_CR1(TIM6) |= TIM_CR1_OPM;

    // 定时器时钟 = 输入时钟 / (PSC+1) = 12.288MHz / 1024 = 12 kHz
    TIM_PSC(TIM6) = 1023;

    // 定时500ms的计数值 = 500 ms * 12 kHz = 6000
    TIM_ARR(TIM6) = 6000;

    // 将计数器TIM_CNT(TIM6)清0
    TIM_EGR(TIM6) |= TIM_EGR_UG;

    // 清除更新中断标志
    TIM_SR(TIM6) = 0;

    // 允许更新中断
    TIM_DIER(TIM6) = 0;
    TIM_DIER(TIM6) |= TIM_DIER_UIE;

    // 开TIM6中断
    NVIC_EnableIRQ(TIM6_DAC_IRQn);
}

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// TIM6中断服务程序
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void TIM6_DAC_IRQHandler(void)
{
    // 清除更新中断标志
    TIM_SR(TIM6) = 0;

    // PC6 = 1
    DEV_GPIO_BitSet(GPIOC, GPIO_PIN_6);
}