[嵌入式系统设计(基于STM32F4)][徐灵飞][习题解答] 第九章.docx

1、嵌入式系统设计（基于STM32F429）第 9 章课后题参考答案1. STM32F429 定时器的计数方式有 递增计数 、 递减计数_、 中心对齐_。2. STM32F429 计数寄存器是 TIMx_CNT ，自动重载寄存器是 TIMx_ARR) _，预分频寄存器是 TIMx_PSC 。3. 若 TIMx_PSC=4，则时钟源的预分频系数是 5 。4. 若 TIMx_ARR=89，则一次计数溢出的计数次数是 90 。5. 什么是 PWM 信号？什么是占空比？请绘图举例。答：PWM（Pulse Width Modulation）： 脉冲宽度调制，简称脉宽调制。PWM 信号：周期内高电平占空比可调

2、的信号。占空比：一个周期内高电平持续时间与一个周期时间的比值。6. 递增计数模式是从 0 计数到 ARR 的值，然后产生一次 溢出事件 。7. 递减计数模式是从_ ARR _计数到 0 的值，然后产生一次向下溢出。中心对齐计数模式是先以递增计数模式，从 0 计数到 ARR -1 ，然后产生一次向上溢出，再在从 ARR 计数到 1 ， 然后产生一次向下溢出。8. 当使能了比较输出功能，输出 PWM 波，在边沿比较模式下，寄存器 ARR 控制 PWM 周期，寄存器 CCR 控制占空比。9. 当使能了比较输出功能，输出 PWM 波，在边沿比较模式下，当 TIMx_CNT 计数值在_0 CCR-1 寄

3、存器 范围时，输出有效电平；在 CCRARR 范围时，输出反向电平。10. 定时器TIM2 挂载在APB1 总线上，假设PCLK1=45MHz，选择内部时钟作为计数时钟源（默认情况下这一时钟源频率=2PCLK1），TIM2_PSC=8，TIM2_ARR=49，则计数溢出一次，时间为多长？怎么计算？答：（TIM2_PSC+1）（TIM2_ARR +1）/ 90000000 = 9 50 / 90000000 = 5us11. 使用内部时钟时，怎么确定各定时器的时钟基准频率？ 答：除非 APB 的分频系数是 1，否则通用定时器的时钟等于 APB 时钟的 2 倍。默认调用 SystemInit 函数

4、情况下：SYSCLK=180M AHB 时钟=180MAPB1 时钟=45M，APB2 时钟=90MAPB 分频系数分别是 4 和 2所以，定时器时钟是相应挂载总线时钟的 2 倍。12. 编程序，使用 TIM1 产生 1s 的定时。答:TIM1 挂载在 APB2 总线上，在系统时钟 =180MH 时， PCLK2=90MHz ， TIM1 的内部时钟源 = PCLK2*2=180MHz。Tout（定时时间）=1s=（ARR+1)(PSC+1)/1800000000，则可以取 PSC=18000-1，ARR=10000-1。TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBase

5、Structure; NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;/*-第 1 步*/ 开启 TIM1 时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1, ENABLE);/*-第 2 步*/TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 10000-1;TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 18000-1; TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1; TIM_TimeBaseStructure.TIM_

6、CounterMode=TIM_CounterMode_Up; TIM_TimeBaseStructure. TIM_RepetitionCounter=0;TIM_TimeBaseInit(TIM1, &TIM_TimeBaseStructure);/*-第 3-1 步*/ 开启定时器更新中断TIM_ITConfig(TIM1,TIM_IT_Update,ENABLE);/ 清除定时器更新中断标志位TIM_ClearFlag(TIM1, TIM_FLAG_Update);/*-第 3-2 步*/ 设 置 中 断 组 为 0 NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_Prio

7、rityGroup_0);/ 设置中断来源NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel =TIM1_UP_TIM10_IRQn;/ 设置抢占优先级NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;/ 设置子优先级NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);/*-第 4 步*/ 使能定时器TIM_

8、Cmd(TIM1, ENABLE);13. 编程序，使用 TIM3 产生 PWM 波。答：（1） 通过 TIM3 的 CH1 输出 PWM 波。（2） PWM 波周期为 200KHz，占空比为 20%。（3） TIM3 的 CH1 对用的引脚为 PA6。GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;/*-第 1 步*/*开启相关的 GPIO 外设时钟*/RCC_AHB1PeriphClockCmd (

9、RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);/ 使能 TIM3 时钟RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);/*-第 2 步*/TIM3 输出通道 3 复用引脚配置GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource6,GPIO_AF_TIM3); /TIM3 输出通道 1 引脚复用/* TIM3 输出通道 3 引脚配置 */GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF

10、; GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_25MHz; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);/*-第 3 步*/ 定义 PWM 波的周期/当定时器从 0 计数到 999，即为 1000 次，为一个定时周期TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 1000-1;/ 定时器时钟源 TIMxCLK = H

11、CLK/2=90MHz/ 设定定时器频率为=TIMxCLK/(TIM_Prescaler+1)=200KHzTIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 450-1;/ 采样时钟分频TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;/ 计数方式TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up; TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure);/*-第 4 步*/*设置比较输出通道，PWM 模式配置*/

12、* PWM1 Mode configuration: Channel1 */ TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 200; TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;/输出有效电平为高电平TIM_OC1Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);/*使能

13、通道 3 重载*/使能通道 1TIM_OC1PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);/*-第 5 步*/ 使能定时器TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);14. 编程序，使用 TIM2 检测外部一未知时钟的频率。答：信号从 TIM2 的通道 1 输入。使用的引脚是 PA5。(1) 定时器初始化void TIM_Config_IC(void)GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure; TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure; TIM_ICInitTypeDefTIM_

14、ICInitStructure; NVIC_InitTypeDefNVIC_InitStructure;/*-第 1 步*/使能 TIM2 和相关 GPIO 时钟RCC_AHB1PeriphClockCmd (RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE); RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);/*-第 2 步*/配置输入通道引脚GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource5,GPIO_AF_TIM2);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;

15、 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF; GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);/*-第 3 步*/初始化定时器测量时钟TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 0xFFFFFFFF;/ 定时器时钟源 TIMxCLK = HCLK/2=90MHz/ 设定定时器频率为=TIMxCLK/(TIM_Prescaler+1)=100KHzTIM_TimeBaseStructure.TIM_P

16、rescaler = 90-1;/ 计数方式TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;/ 采样时钟分频TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;/ 初 始 化 定 时 器 TIMx, x1,8 TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);/*-第 4 步*/设置输入捕获通道TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1;TIM_ICInitStructure.TI

17、M_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising;/ 捕抓到上降延时，把计数寄存器中的值所存到 CCR2 寄存器TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI;/一对一连接TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1; TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x0;TIM_PWMIConfig(TIM2, &TIM_ICInitStructure);/*-第 5 步*/选择定时器复位触发源TIM_Sel

18、ectInputTrigger(TIM2, TIM_TS_TI1FP1); / 选择从模式: 复位模式TIM_SelectSlaveMode(TIM2, TIM_SlaveMode_Reset);/*-第 6 步*/开启定时器中断NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0);/ 设置中断组为 0 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn; / 设置中断来源NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;/ 设置抢占优先级NVIC_

19、InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);/ 设置子优先级TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_CC1, ENABLE);/使能捕获/比较 1 中断请求/*-第 7 步*/TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);/使能定时器。（2）中断服务程序，实现频率计算void TIM2_IRQHandler (void)if(TIM_GetITStatus( TIM2, TIM_IT_CC1) != RESET)/* 清除定时器捕获/比较 1 中断 */ TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_CC1);/* 获取输入捕获值 */IC_Value = TIM_GetCapture1(TIM2);/得到 PWM 周期/* 频率计算 */Frequency = 90000000/90/(float) IC_Value; printf(频率：%0.2fHzrn , Frequency);