MSP430定时器介绍

1.定时器参数

1.1 基本定时器

typedef enum

{

  TIMER_A0              ,

  TIMER_A1              ,

  TIMER_A2              ,

  TIMER_B0              ,

  TIMER_NUM             ,

}TIMERn;             //定时器模块

1.2 定时器通道引脚、时钟选择

const GPIO_PIN TIMER_CHANEL_PIN[TIMER_NUM][TIMER_CH_NUM]=

{// CH0    CH1    CH2    CH3    CH4    CH5    CH6

  {{P1,1},{P1,2},{P1,3},{P1,4},{P1,5}},                  //TIMER_A0

  {{P1,7},{P2,0},{P2,1}},                                //TIMER_A1

  {{P2,3},{P2,4},{P2,5}},                                //TIMER_A2

  {{P5,6},{P5,7},{P7,4},{P7,5},{P7,6},{P3,5},{P3,6}}     //TIMER_B0

};//通道引脚

const GPIO_PIN TIMER_CLK_PIN[TIMER_NUM] =

{

  {P1,0},//TIMER_A0----ACLK----

  {P1,6},//TIMER_A1----ACLK----

  {P2,2},//TIMER_A2----SMCLK----

  {P7,7} //TIMER_B0----MCLK----

};//外部时钟输入引脚

2.定时器功能

2.1 实现基本定时

extern STATUS   TIMER_Interval_Us   (TIMERn, uint32_t us);  //初始化一个us级的定时中断

#define         TIMER_Interval_Ms(timer,ms)  TIMER_Interval_Us(timer,(uint32_t)ms*1000)

2.1.1 中断向量设置传参

/*******************************************************************************

*  函数名称：Set_Vector_Handler(VECTORn vector,__interrupt void pfunc_handler(void))

*  功能说明：设置中断向量地址

*  参数说明：

            VECTORn vector  ：中断向量（枚举变量，见.h文件）

            __interrupt void pfunc_handler(void)  ： 中断服务函数

*  函数返回：无

*  使用示例：Set_Vector_Handler(VECTOR_PORT1,GPIO_IRQ_Handler);    //设置PPORT1中断服务函数为GPIO_IRQ_Handler，需要先定义中断服务函数，另外最好先设置中断向量，再开启中断

********************************************************************************/

void Set_Vector_Handler(VECTORn vector, __interrupt void pfunc_handler(void))

{

  if(SYSX->RIVECT == DISABLE)        //如果没有设置中断向量表到RAM，则设置

  {

    Set_VectorTable_To_RAM();                       //设置中断向量表到RAM

  }

  //此处若有警告可忽略

  __VECTOR_RAM[vector] = (ISR_TYPE)pfunc_handler;     //设置该中断向量地址

}

2.1.2 定时中断

/*******************************************************************************

*  函数名称：TIMER_Interval_Us(TIMERn timer,uint32_t us)

*  功能说明：定时器定时初始化(单位：us)

*  参数说明：TIMERn timer       ：定时器模块

             uint32_t us          : 定时时间

*  函数返回：不成功则返回ERROR，成功则返回SUCCESS

*  使用例程：TIMER_Interval_Us(TIMER_B0,2500);  //TB定时间隔2.5ms中断

********************************************************************************/

STATUS  TIMER_Interval_Us(TIMERn timer,uint32_t us)

{

#ifdef DELAY_TIMER

  ASSERT((timer != DELAY_TIMER),

         "TIMER_Interval_Us",

         "定时器已经设置为默认延时功能，不能再作为其他功能使用");       //不允许这种情况下还宏定义该定时器作为延时所用的定时器，请在system.h里修改DELAY_TIMER宏定义

#endif

  TIMERX[timer]->CLR = BIT_SET;//置位

  TIMERX[timer]->SSEL = TIMER_SSEL_SMCLK;

  TIMERX[timer]->ID = 0u;//分频系数清零

  //计数值

  uint32_t Counter_Value = (uint32_t)(us * g_sClock.SMCLK.fMHZ);

  while(Counter_Value > 65536)

  {

     TIMERX[timer]->ID ++;

     Counter_Value >>= 1;  

     if((TIMERX[timer]->ID == 3u) && (Counter_Value > 65536))   //这个时候意味得选择更低频率的时钟了

     {

      if(TIMERX[timer]->SSEL == TIMER_SSEL_ACLK) //如果时钟已经是最低的ACLK了，那么意味着设置的频率太低了，失败返回ERROR

      {

        return ERROR;

      }

      //更换为更低的ACLK，从新配置

      TIMERX[timer]->SSEL = TIMER_SSEL_ACLK;

      TIMERX[timer]->ID = 0u;  

      Counter_Value = (uint32_t)(us * g_sClock.ACLK.fMHZ);

      continue;  

     }

  }

  if(Counter_Value <= 1)//出现这种情况,说明频率不合适

  {

    return ERROR;

  }

  TIMERX[timer]->CCR[0] = (uint16_t)(Counter_Value - 1u);//为什么要减一？？因为TAR/TBR计数器从CCR0变化到0还有一个计数周期

  TIMERX[timer]->CCTL[0].CAPMODE = RESET;//比较模式

  TIMERX[timer]->IE = RESET;             //关闭溢出中断

  TIMERX[timer]->CCTL[0].IE = RESET;     //关闭通道中断

  TIMERX[timer]->MC = TIMER_MC_UP;      //增计数模式

  return SUCCESS;

}

2.1.3 初始化实例

DisableInterrupts();          //禁止总中断 

 Set_Vector_Handler(VECTOR_TIMER0_A0,TIMER_TA0_IRQ_Handler);    //设置中断向量，最好先设置中断向量，在开启中断

  TIMER_Interval_Ms(TIMER_A0,200);//初始化一个200ms的定时中断

  //TIMER_Interval_Us(TIMER_A0,1000000);                    //初始化一个1000ms的定时中断,不要写为1000*1000，否则会提示超出范围

  TIMER_ITConfig (TIMER_A0,TIMER_CCR0_IRQn,ENABLE);

EnableInterrupts();

__interrupt void TIMER_TA0_IRQ_Handler()

{

  LED_Turn(LED2); //黄灯

  //FLAG_10MS=1;

}

2.2 PWM输出

2.2.1 PWM计数模式

#define TIMER_MC_STOP         (0)  /* Timer A mode control: 0 - Stop */

#define TIMER_MC_UP           (1)  /* Timer A mode control: 1 - Up to CCR0 */

#define TIMER_MC_CONTINUOUS   (2)  /* Timer A mode control: 2 - Continuous up */

#define TIMER_MC_CONTINOUS    (2)  /* Legacy define */

#define TIMER_MC_UPDOWN       (3)  /* Timer A mode control: 3 - Up/Down */

2.2.2 PWM输出模式

typedef enum

{

  TIMER_PWM_OUTMOD0     ,

  TIMER_PWM_OUTMOD1     ,

  TIMER_PWM_OUTMOD2     ,

  TIMER_PWM_OUTMOD3     ,

  TIMER_PWM_OUTMOD4     ,

  TIMER_PWM_OUTMOD5     ,

  TIMER_PWM_OUTMOD6     ,

  TIMER_PWM_OUTMOD7     ,

}TIMER_PWM_OUTMODn;       //PWM波输出波形

各种计数情况下pwm输出模式 

2.3 pwm输出

2.3.1 pwm初始化

/*******************************************************************************

*  函数名称：TIMER_PWM_MultiChannel_Init(TIMERn timer, uint32_t fre, uint8_t ChannelNum,...)

*  功能说明：定时器PWM输出初始化(可以多个通道同时初始化)

*  参数说明：TIMERn timer       ：定时器模块

             uint32_t fre         ：频率

             uint8_t ChannelNum   ：要初始化的通道数

             ...                ：初始化的通道

*  函数返回：不成功则返回ERROR，成功则返回SUCCESS

********************************************************************************/

STATUS TIMER_PWM_MultiChannel_Init(TIMERn timer, uint32_t fre, uint8_t ChannelNum,...)

{

#ifdef DELAY_TIMER

  ASSERT((timer != DELAY_TIMER),

         "TIMER_PWM_MultiChannel_Init",

         "定时器已经设置为默认延时功能，不能再作为其他功能使用");       //不允许这种情况下还宏定义该定时器作为延时所用的定时器，请在system.h里修改DELAY_TIMER宏定义

#endif

  ASSERT((timer==TIMER_A0&&ChannelNum<=TIMER_CH4)

       ||(timer==TIMER_A1&&ChannelNum<=TIMER_CH2)

       ||(timer==TIMER_A2&&ChannelNum<=TIMER_CH2)

       ||(timer==TIMER_B0&&ChannelNum<=TIMER_CH6),

       "TIMER_PWM_MultiChannel_Init",

       "定时器通道参数超出范围！"); //断言检测输入参数*/

  va_list ap;

  va_start(ap,ChanelNum);

  for(int i=0;i < ChannelNum;i++)           //根据初始化的通道数，逐一初始化通道

  {

    TIMER_CHn ch = va_arg(ap, TIMER_CHn);  //读取要初始化的通道

    if((ch == TIMER_CH0) || (ch >= TIMER_CH_NUM))   //判断通道值是否合理

    {

      return ERROR;                                 //不合理返回ERROR

    }

    //初始化端口

    GPIO_Init(TIMER_CHANEL_PIN[timer][ch].Port,TIMER_CHANEL_PIN[timer][ch].Pin,GPO|SEL);

    //初始化占空比及输出波形

    TIMERX[timer]->CCR[ch] = 0u;

    TIMERX[timer]->CCTL[ch].IE = RESET;               //关闭通道中断

    TIMERX[timer]->CCTL[ch].OUTMOD = DEFAULT_PWM_OUTMOD;      //输出波形设置

    TIMERX[timer]->CCTL[ch].CAPMODE = RESET;          //比较模式

  }

  va_end(ap);

  return TIMER_PWM_SetFrequency(timer,fre);

}

设置频率函数

/*******************************************************************************

*  函数名称：TIMER_PWM_SetFrequency(TIMERn timer,uint32_t fre)

*  功能说明：定时器PWM频率设置(注意这里没有更改各个通道的占空比，所以修改频率后占空比变了，需要从新设置占空比)

*  参数说明：TIMERn timer       ：定时器模块

             uint32_t fre         ：频率

*  函数返回：不成功则返回ERROR，成功则返回SUCCESS

*  使用例程：TIMER_PWM_SetFrequency(TIMER_B0,1000);       //将定时器B输出频率修改为1000Hz

********************************************************************************/

STATUS  TIMER_PWM_SetFrequency(TIMERn timer,uint32_t fre)

{

  if(fre == 0u)

  {

    TIMERX[timer]->MC = TIMER_MC_STOP;              //暂停输出PWM波

    return SUCCESS;

  }

  TIMERX[timer]->CLR = BIT_SET;

  TIMERX[timer]->SSEL = TIMER_SSEL_SMCLK;           //先选择时钟源为SMCLK

  TIMERX[timer]->ID = 0u;                           //分频系数清零

  //时钟大小

  uint32_t Counter_Value = g_sClock.SMCLK.nHZ/fre;                 //计算计数值

  while(Counter_Value > 65536u)        //这里不是0xffff，因为后面会-1，所以是(0xffff+1)=65536

  {  //分频一次

     TIMERX[timer]->ID ++;          

     Counter_Value >>= 1;          

     if((TIMERX[timer]->ID == 3u) && (Counter_Value > 65536))   //这个时候意味得选择更低频率的时钟了

     {

       if(TIMERX[timer]->SSEL == TIMER_SSEL_ACLK)   //如果时钟已经是最低的ACLK了，那么意味着设置的频率太低了，失败返回ERROR

       {

         return ERROR;

       }

       //更换为更低的ACLK，从新配置

       TIMERX[timer]->SSEL = TIMER_SSEL_ACLK;

       TIMERX[timer]->ID = 0u;  

       Counter_Value = g_sClock.ACLK.nHZ/fre;

       continue;  

     }

  }

  if(Counter_Value <= 1)//出现这种情况,说明频率不合适

  {

    return ERROR;

  }

  TIMERX[timer]->CCR[0] = (uint16_t)(Counter_Value - 1u);

//为什么要减一？？因为TAR/TBR计数器从CCR0变化到0还有一个计数周期

  TIMERX[timer]->IE = RESET;                      //关闭中断

  //TIMERX[timer]->MC = TIMER_MC_UP;                //增计数模式

  TIMERX[timer]->MC = TIMER_MC_UPDOWN;      //增减计数模式

  return SUCCESS;

}

2.3.2 使用例程：

实例一：（使用函数初始化时需要输入初始化通道数，初始化通道数可以为0，如：

TIMER_PWM_MultiChannel_Init(TIMER_A0, 1000, 0);）

TIMER_PWM_MultiChannel_Init(TIMER_A0, 1000, 3, TIMER_CH1, TIMER_CH2, TIMER_CH4);

//定时器TIMER_A0初始化输出PWM波，频率为1000Hz,初始化3个通道，分别是：TIMER_CH1,TIMER_CH2,TIMER_CH4

实例二：(使用宏定义初始化时不需要输入初始化通道数)

TIMER_PWM_Init(TIMER_B0,1000,TIMER_CH1,TIMER_CH2,TIMER_CH3,TIMER_CH4,TIMER_CH5,TIMER_CH6);

//定时器TIMER_B0初始化输出PWM波，频率为1000Hz,初始化6个通道：TIMER_CH1,TIMER_CH2,TIMER_CH3,TIMER_CH4,TIMER_CH5,TIMER_CH6

2.3.3 初始化实例

TIMER_PWM_Init(TIMER_A0,66000, TIMER_CH1, TIMER_CH2, TIMER_CH3, TIMER_CH4);

TIMER_PWM_SetChannelDuty(TIMER_A0,TIMER_CH1,200);//设置某一个定时器某一个通道的占空比

TIMER_PWM_SetChannelDuty(TIMER_A0,TIMER_CH2,400);//设置某一个定时器某一个通道的占空比

TIMER_PWM_SetChannelDuty(TIMER_A0,TIMER_CH3,600);//设置某一个定时器某一个通道的占空比

TIMER_PWM_SetChannelDuty  (TIMER_A0,TIMER_CH4,800);//设置某一个定时器某一个通道的占空比

TIMER_PWM_MultiChannel_Init(TIMER_B0, 33000, 1, TIMER_CH5);  

//TIMER_PWM_Init(TIMER_B0, 1, TIMER_CH5);

TIMER_PWM_SetChannelDuty  (TIMER_B0,TIMER_CH5,500);     //设置某一个定时器某一个通道的占空比

GPIO_PinRemapConfig(P4,7,GPIO_Remap_TB0CCR5A);        //GPIO端口重映射

2.4 互补pwm波形

//定时器A0，频率1K,占空比为0,初始化4个通道，分别是：TIMER_CH1(P1.2), TIMER_CH2(P1.3), TIMER_CH3(P1.4), TIMER_CH4(P1.5)

//TIMER_PWM_MultiChannel_Init(TIMER_A0,1000, 4, TIMER_CH1, TIMER_CH2, TIMER_CH3, TIMER_CH4);  

TIMER_PWM_Init(TIMER_A0,66000, TIMER_CH1, TIMER_CH2, TIMER_CH3, TIMER_CH4);     

TIMERX[TIMER_A0]->CCTL[2].OUTMOD = TIMER_PWM_OUTMOD2;

TIMERX[TIMER_A0]->CCTL[3].OUTMOD = TIMER_PWM_OUTMOD6;

TIMERX[TIMER_A0]->MC = TIMER_MC_UP;//增计数模式

TIMER_PWM_SetChannelDuty(TIMER_A0,TIMER_CH1,200);//设置某一个定时器某一个通道的占空比

TIMER_PWM_SetChannelDuty(TIMER_A0,TIMER_CH2,400);//设置某一个定时器某一个通道的占空比

TIMER_PWM_SetChannelDuty(TIMER_A0,TIMER_CH3,600);//设置某一个定时器某一个通道的占空比

TIMER_PWM_SetChannelDuty(TIMER_A0,TIMER_CH4,800);//设置某一个定时器某一个通道的占空比

2.5 带死区的pwm输出

//定时器A0，频率1K,占空比为0,初始化4个通道，分别是：TIMER_CH1(P1.2), TIMER_CH2(P1.3), TIMER_CH3(P1.4), TIMER_CH4(P1.5)

//TIMER_PWM_MultiChannel_Init(TIMER_A0,1000, 4, TIMER_CH1, TIMER_CH2, TIMER_CH3, TIMER_CH4);  

TIMER_PWM_Init(TIMER_A0,66000, TIMER_CH1, TIMER_CH2, TIMER_CH3, TIMER_CH4);     

TIMERX[TIMER_A0]->CCTL[2].OUTMOD = TIMER_PWM_OUTMOD2;

TIMERX[TIMER_A0]->CCTL[3].OUTMOD = TIMER_PWM_OUTMOD6;

TIMERX[TIMER_A0]->MC = TIMER_MC_UPDOWN;      //增减计数模式

TIMER_PWM_SetChannelDuty  (TIMER_A0,TIMER_CH1,200);//设置某一个定时器某一个通道的占空比

TIMER_PWM_SetChannelDuty  (TIMER_A0,TIMER_CH2,400);//设置某一个定时器某一个通道的占空比

TIMER_PWM_SetChannelDuty  (TIMER_A0,TIMER_CH3,600);//设置某一个定时器某一个通道的占空比

TIMER_PWM_SetChannelDuty  (TIMER_A0,TIMER_CH4,800);//设置某一个定时器某一个通道的占空比

3.定时捕获

3.1 捕获过程

3.2 计数初始化

/*******************************************************************************

*  函数名称：TIMER_Pluse_Init    (TIMERn timer)

*  功能说明：定时器脉冲计数初始化

*  参数说明：TIMERn timer       ：定时器模块

*  函数返回：不成功则返回ERROR，成功则返回SUCCESS

*  使用例程：TIMER_Pluse_Init    (TIMER_A1);    //定时器TA1初始化为脉冲计数功能

********************************************************************************/

STATUS  TIMER_Pluse_Init    (TIMERn timer)

{

#ifdef DELAY_TIMER

  ASSERT((timer != DELAY_TIMER),

         "TIMER_Pluse_Init",

         "定时器已经设置为默认延时功能，不能再作为其他功能使用");       //不允许这种情况下还宏定义该定时器作为延时所用的定时器，请在system.h里修改DELAY_TIMER宏定义

#endif

  //端口设置为输入方向//选择第二功能

  GPIO_Init(TIMER_CLK_PIN[timer].Port,TIMER_CLK_PIN[timer].Pin,GPI|SEL);

  TIMERX[timer]->CLR = BIT_SET;                       

  TIMERX[timer]->SSEL = TIMER_SSEL_INCLK;             //时钟源选择为外部输入

  TIMERX[timer]->ID = 0u;                             //不分频

  TIMERX[timer]->MC = TIMER_MC_CONTINOUS;             //连续计数模式

  TIMERX[timer]->IE = RESET;                          //禁止溢出中断

  return SUCCESS;

}

3.3 中断处理函数

/*******************************************************************************

*  函数名称：TIMER_ITConfig (TIMERn timer,TIMER_IRQn irqn,STATUS ITState)

*  功能说明：设置是否使能TIMER的某一个中断

*  参数说明：TIMERn timer       ：定时器模块

             TIMER_IRQn irqn    ：中断事件

             STATUS ITState     ：是否使能中断

*  函数返回：无

*  使用例程：TIMER_ITConfig (TIMAER_A1,TIMER_CCR0_IRQn,ENABLE); //使能定时器1通道0中断，即定时中断

********************************************************************************/

void  TIMER_ITConfig (TIMERn timer,TIMER_IRQn irqn,STATUS ITState)

{

  if(irqn == TIMER_OverFlow_IRQn)

  {

    TIMERX[timer]->IE = ITState;

  }

  else

  {

    TIMERX[timer]->CCTL[irqn].IE = ITState;

  }

}

3.4 计数值获取

/*******************************************************************************

*  函数名称：TIMER_Pluse_GetValue(TIMERn timer,uint16_t overflowTime)

*  功能说明：定时器脉冲计数值获取

*  参数说明：TIMERn timer       ：定时器模块

             uint16_t overflowTime ：计数器溢出次数

*  函数返回：定时器脉冲计数值

*  使用例程：

             int32 pulse = TIMER_Pluse_GetValue(TIMER_A1,0);    //在没有发生溢出的情况下读取脉冲个数

             TIMER_Pluse_Clear   (TIMER_A1);                    //读取后应该要清零

********************************************************************************/

float TIMER_Pluse_GetValue(TIMERn timer,uint16_t overflowTime)

{

  return (TIMERX[timer]->R + (overflowTime*65536u));

}

3.5 初始化实例

//设置中断向量，最好先设置中断向量，在开启中断

Set_Vector_Handler(VECTOR_TIMER0_A0,TIMER_TA0_IRQ_Handler);

TIMER_Interval_Ms(TIMER_A0,1000); //初始化一个1000ms的定时中断  1s定时

TIMER_ITConfig (TIMER_A0,TIMER_CCR0_IRQn,ENABLE); //使能TIMER的某一个中断

__interrupt void TIMER_TA0_IRQ_Handler()

{ 

   //读取脉冲数

   PulseValue = TIMER_Pluse_GetValue(TIMER_A1,overflowTime);

   overflowTime=0;              //清除溢出次数

   TIMER_Pluse_Clear   (TIMER_A1);

}

//设置中断向量，最好先设置中断向量，在开启中断

Set_Vector_Handler(VECTOR_TIMER1_A1,TIMER_TA1_IRQ_Handler);    

TIMER_Pluse_Init    (TIMER_A1);  //定时器A1用作脉冲计数，P1.6，默认以开启溢出中断

TIMER_ITConfig (TIMER_A1,TIMER_OverFlow_IRQn,ENABLE); //使能TIMER的某一个中断

__interrupt void TIMER_TA1_IRQ_Handler()

{

   overflowTime++;

}

4.计时功能

Set_Vector_Handler(VECTOR_TIMER0_B1,TIMER_TB0_IRQ_Handler);    //设置中断向量，最好先设置中断向量，在开启中断

TIMER_Timer_Init (TIMER_B0);//计时功能初始化

TIMER_ITConfig (TIMER_B0,TIMER_OverFlow_IRQn,TRUE);

TIMER_Timer_Start   (TIMER_B0);//计时功能启动

TIMER_Delay_Ms       (TIMER_A0,50);  //延时500MS

TIMER_Timer_Stop    (TIMER_B0); //计时功能停止，返回计数值

time = TIMER_Timer_GetTime_Us(TIMER_B0, overflowTime); //读取计时时间(单位：US)

__interrupt voidTIMER_TB0_IRQ_Handler()

{

   LED_Turn(LED1);               //指示灯闪烁

   if(TIMER_GetITStatus(TIMER_B0,TIMER_OverFlow_IRQn) == TRUE)//如果溢出

   {

     overflowTime++;          //溢出值加1

     TIMER_ClearITPendingBit(TIMER_B0,TIMER_OverFlow_IRQn);     //清除TIMER的某一个中断标志

   }

}