梁山派入门指南4——定时器使用详解，包括定时器中断、PWM产生、输入捕获测量频率
- 1. 定时器概览
- 2.基本定时器
- 2.1 基本定时器介绍
- 2.2 梁山派上的基本定时器开发
- 2.2.1. 了解梁山派上的基本定时器资源（实际上我们以及在上面了解过了）
- 2.2.2. 配置定时器
- 2.2.3. 编写定时器中断服务程序
- 2.2.4. 举一反三，兼容定时器5和6
- 2.3 bsp_base_timer文件（兼容定时器5和定时器6）
- 2.4 基本定时器中断使用示例
- 3. 通用定时器
- 3.1 通用定时器介绍
- 3.2 产生PWM信号（通过定时器1和定时2）
- 3.2.1. 了解梁山派上的定时器1和定时器2
- 3.2.2. 配置定时器
- 3.2.3 修改占空比
- 3.2.4 举一反三，兼容定时器1和2
- 3.2.5 bsp_general_timer文件（兼容定时器1和2，两组PWM信号产生）
- 3.2.6 两路PWM信号产生使用示例
- 3.3 输入捕获测量频率
- 3.2.2. 配置定时器
- 3.2.3 中断服务函数
- 3.2.4 bsp_base_timer文件（1，2，3，带有输入捕获和两路PWM输出）
- 3.2.5 输入捕获的使用示例
- 4. 高级定时器
1. 定时器概览
GD32F470ZGT6 一共有 14 个定时器，可以分为五种类型，高级定时器 0/7、通用定时器(L0)1-4、通用定时器(L1)8/11、通用定时器(L2)9/10/12/13 和基本定时器 5/6。不同类型的定时器所拥有的功能数量不同，一般高级定时器的功能最多，通用定时器次之，基本定时器功能最少。
【注】：用户手册350页
关于定时器其他内容，请参照以下内容：
- 夜深人静学32系列14——基本定时器
- 夜深人静学32系列15——通用定时器
- STM32通用定时器产生PWM信号
- STM32定时器输入捕获测量高电平时间
下面直接介绍GD32上的定时器开发流程：
2.基本定时器
2.1 基本定时器介绍
通过查阅GD32的用户手册，可以看到基本定时器的功能比较简单，通常采用定时器+中断的方式来周期性的执行一些操作，下面我将介绍具体的开发流程：
2.2 梁山派上的基本定时器开发
2.2.1. 了解梁山派上的基本定时器资源（实际上我们以及在上面了解过了）
【注】：数据手册低65页
【注】：数据手册低66页
- 可以看到梁山派上的基本定时器分别为定时器5和定时器6，常用来完成一些周期性执行的任务，比如定期触发DAC转化。
接着我们看他们具体挂载到哪个总线上：
【注】：数据手册第10页
- 可以看到定时器5和定时器6都是挂载到APB1总线上。
有了以上这些信息，就足够了，下面我们开始具体的配置：
2.2.2. 配置定时器
通过查阅用户手册，了解基本定时器的配置流程如下：
有了这个之后，我们就可以根据手册进行一步一步的配置，或者自己查阅固件库手册，自行配置，不管哪种方式，下面是配置好的样子：
/* 定时器的时钟 */
#define BSP_TIMER5_RCU RCU_TIMER5/* 定时器定义 */
#define BSP_TIMER5 TIMER5/* 定时器中断 */
#define BSP_TIMER5_IQR TIMER5_DAC_IRQn/* 定时器中断服务程序 */
#define BSP_TIMER5_IRQHander TIMER5_DAC_IRQHandler/* 配置定时器的预分配系数 */
#define BSP_TIMER5_PRESCALER (24000 - 1) /* 配置定时器的自动重装载值 */
#define BSP_TIMER5_PERIOD (10000 - 1)/* 中断触发频率 = 240M /( (pre + 1) * ( per + 1 ) ) *//************************************************
函数名称 ： basic_timer5_config
功 能 ： 基本定时器5初始化
参 数 ： 无
返 回 值 ： 无
作 者 ： 不想写代码的我
*************************************************/
void basic_timer_config(void)
{/* 定义定时器结构体，适用于基本定时器 */timer_parameter_struct timer_initpara;/* 开始时钟 */rcu_periph_clock_enable(BSP_TIMER5_RCU);/* 设置定时器时钟为240Mhz，由于定时器5挂载在APB1总线上，时钟在system_gd32f4xx.c中被初始化为SYSCLK/4，所以需要4倍频回240MHz */rcu_timer_clock_prescaler_config(RCU_TIMER_PSC_MUL4);/* 复位时钟 */timer_deinit(BSP_TIMER5);/* 初始化定时器结构体成员 */timer_initpara.prescaler = BSP_TIMER5_PRESCALER; //预分配系数timer_initpara.alignedmode = TIMER_COUNTER_EDGE; //边缘对齐timer_initpara.counterdirection = TIMER_COUNTER_UP; //向上计数timer_initpara.period = BSP_TIMER5_PERIOD - 1; //自动重装载值timer_initpara.clockdivision = TIMER_CKDIV_DIV1; //输入捕获时使用，数字滤波器使用的采样频率之间的分配比例timer_initpara.repetitioncounter = 0; //重复计数器，重复X+1次才触发一次中断，高级定时器才有此功能timer_init(BSP_TIMER5,&timer_initpara); //初始化定时器结构体成员/* 使能定时器中断优先级 */nvic_irq_enable(BSP_TIMER5_IQR,2,0);/* 使能定时器中断 */timer_interrupt_enable(BSP_TIMER5,TIMER_INT_UP);/* 使能定时器 */timer_enable(BSP_TIMER5);}
2.2.3. 编写定时器中断服务程序
完成了定时器的配置之后，下一步就是编写中断服务函数：
/************************************************
函数名称 ： BSP_TIMER5_IRQHander
功 能 ： 基本定时器5中断服务函数
参 数 ： 无
返 回 值 ： 无
作 者 ： 不想写代码的我
*************************************************/
void BSP_TIMER5_IRQHander(void)
{/* 查询中断标志位 */if(timer_interrupt_flag_get(BSP_TIMER5,TIMER_INT_FLAG_UP) == SET){/* 清除中断标志位 */timer_interrupt_flag_clear(BSP_TIMER5,TIMER_INT_FLAG_UP);/* 执行相应操作 */printf("BaseTimerInterrupt\r\n");gpio_bit_toggle(PORT_LED1,PIN_LED1);}
}2.2.4. 举一反三，兼容定时器5和6
完成了以上三步之后，就可以正常使用基本定时器中断实现周期执行了，当然我们也可以举一反三，完成定时器6的配置和中断服务程序的编写，并整合成bsp文件（bsp文件我放在2.3 小节）。
2.3 bsp_base_timer文件（兼容定时器5和定时器6）
- bsp_base_timer.c
#include "bsp_base_timer.h"/************************************************
函数名称 ： basic_timer_config
功 能 ： 基本定时器初始化
参 数 ： 无
返 回 值 ： 无
作 者 ： 不想写代码的我
*************************************************/
void basic_timer_config(void)
{/* 如果使用了定时器5，则初始化定时器5 */#if USING_TIMER5/* 初始化定时器5 */basic_timer5_config();#endif /* USING_TIMER5 *//* 如果使用了定时器6，则初始化定时器6 */#if USING_TIMER6/* 初始化定时器5 */basic_timer6_config();#endif /* USING_TIMER6 */
}#if USING_TIMER5
/************************************************
函数名称 ： basic_timer5_config
功 能 ： 基本定时器5初始化
参 数 ： 无
返 回 值 ： 无
作 者 ： 不想写代码的我
*************************************************/
static void basic_timer5_config(void)
{/* 定义定时器结构体，适用于基本定时器 */timer_parameter_struct timer_initpara;/* 开始时钟 */rcu_periph_clock_enable(BSP_TIMER5_RCU);/* 设置定时器时钟为240Mhz，由于定时器5挂载在APB1总线上，时钟在system_gd32f4xx.c中被初始化为SYSCLK/4，所以需要4倍频回240MHz */rcu_timer_clock_prescaler_config(RCU_TIMER_PSC_MUL4);/* 复位时钟 */timer_deinit(BSP_TIMER5);/* 初始化定时器结构体成员 */timer_initpara.prescaler = BSP_TIMER5_PRESCALER; //预分配系数timer_initpara.alignedmode = TIMER_COUNTER_EDGE; //边缘对齐timer_initpara.counterdirection = TIMER_COUNTER_UP; //向上计数timer_initpara.period = BSP_TIMER5_PERIOD - 1; //自动重装载值timer_initpara.clockdivision = TIMER_CKDIV_DIV1; //输入捕获时使用，数字滤波器使用的采样频率之间的分配比例timer_initpara.repetitioncounter = 0; //重复计数器，重复X+1次才触发一次中断，高级定时器才有此功能timer_init(BSP_TIMER5,&timer_initpara); //初始化定时器结构体成员/* 使能定时器中断优先级 */nvic_irq_enable(BSP_TIMER5_IQR,2,0);/* 使能定时器中断 */timer_interrupt_enable(BSP_TIMER5,TIMER_INT_UP);/* 使能定时器 */timer_enable(BSP_TIMER5);}/************************************************
函数名称 ： BSP_TIMER5_IRQHander
功 能 ： 基本定时器5中断服务函数
参 数 ： 无
返 回 值 ： 无
作 者 ： 不想写代码的我
*************************************************/
void BSP_TIMER5_IRQHander(void)
{/* 查询中断标志位 */if(timer_interrupt_flag_get(BSP_TIMER5,TIMER_INT_FLAG_UP) == SET){/* 清除中断标志位 */timer_interrupt_flag_clear(BSP_TIMER5,TIMER_INT_FLAG_UP);/* 执行相应操作 */printf("BaseTimerInterrupt\r\n");gpio_bit_toggle(PORT_LED1,PIN_LED1);}
}#endif /* USING_TIMER5 */#if USING_TIMER6
/************************************************
函数名称 ： basic_timer5_config
功 能 ： 基本定时器5初始化
参 数 ： 无
返 回 值 ： 无
作 者 ： 不想写代码的我
*************************************************/
static void basic_timer6_config(void)
{/* 定义定时器结构体，适用于基本定时器 */timer_parameter_struct timer_initpara;/* 开始时钟 */rcu_periph_clock_enable(BSP_TIMER6_RCU);/* 设置定时器时钟为240Mhz， */rcu_timer_clock_prescaler_config(RCU_TIMER_PSC_MUL4);/* 复位时钟 */timer_deinit(BSP_TIMER6);/* 初始化定时器结构体成员 */timer_initpara.prescaler = BSP_TIMER6_PRESCALER; //预分配系数timer_initpara.alignedmode = TIMER_COUNTER_EDGE; //边缘对齐timer_initpara.counterdirection = TIMER_COUNTER_UP; //向上计数timer_initpara.period = BSP_TIMER6_PERIOD - 1; //自动重装载值timer_initpara.clockdivision = TIMER_CKDIV_DIV1; //输入捕获时使用，数字滤波器使用的采样频率之间的分配比例timer_initpara.repetitioncounter = 0; //重复计数器，重复X+1次才触发一次中断，高级定时器才有此功能timer_init(BSP_TIMER6,&timer_initpara); //初始化定时器结构体成员/* 使能定时器中断优先级 */nvic_irq_enable(BSP_TIMER6_IQR,2,0);/* 使能定时器中断 */timer_interrupt_enable(BSP_TIMER6,TIMER_INT_UP);/* 使能定时器 */timer_enable(BSP_TIMER6);}/************************************************
函数名称 ： BSP_TIMER6_IRQHander
功 能 ： 基本定时器6中断服务函数
参 数 ： 无
返 回 值 ： 无
作 者 ： 不想写代码的我
*************************************************/
void BSP_TIMER6_IRQHander(void)
{/* 查询中断标志位 */if(timer_interrupt_flag_get(BSP_TIMER6,TIMER_INT_FLAG_UP) == SET){/* 清除中断标志位 */timer_interrupt_flag_clear(BSP_TIMER6,TIMER_INT_FLAG_UP);/* 执行相应操作 */printf("BaseTimerInterrupt\r\n");gpio_bit_toggle(PORT_LED2,PIN_LED2);}
}#endif /* USING_TIMER6 */【注】：这个代码时我在梁山派（GD32F470ZGT6）上写的，还没有对其他芯片做兼容，但是大部分应该都没问题。
- bsp_base_timer.h
#ifndef _BSP_BASE_TIMER_H
#define _BSP_BASE_TIMER_H#include "gd32f4xx.h"
#include "systick.h"#include "bsp_uart.h"
#include "bsp_led.h"/* 配置需要使用那个定时器，可以同时选择多个使用，如果选择多个，
会自己完成初始化，只需要修改对应的中断服务函数和相关的宏即可 *//* 需要使用的定时器,基本定时器只有5和6，所有这里只有两个 */
#define USING_TIMER5 1
#define USING_TIMER6 1#if USING_TIMER5
/* 定时器的时钟 */
#define BSP_TIMER5_RCU RCU_TIMER5/* 定时器定义 */
#define BSP_TIMER5 TIMER5/* 定时器中断 */
#define BSP_TIMER5_IQR TIMER5_DAC_IRQn/* 定时器中断服务程序 */
#define BSP_TIMER5_IRQHander TIMER5_DAC_IRQHandler/* 配置定时器的预分配系数 */
#define BSP_TIMER5_PRESCALER (24000 - 1) /* 配置定时器的自动重装载值 */
#define BSP_TIMER5_PERIOD (10000 - 1)/* 中断触发频率 = 240M /( (pre + 1) * ( per + 1 ) ) */#endif /* USING_TIMER5 */#if USING_TIMER6
/* 定时器的时钟 */
#define BSP_TIMER6_RCU RCU_TIMER6/* 定时器定义 */
#define BSP_TIMER6 TIMER6/* 定时器中断 */
#define BSP_TIMER6_IQR TIMER6_IRQn/* 定时器中断服务程序 */
#define BSP_TIMER6_IRQHander TIMER6_IRQHandler/* 配置定时器的预分配系数 */
#define BSP_TIMER6_PRESCALER (24000 - 1) /* 配置定时器的自动重装载值 */
#define BSP_TIMER6_PERIOD (10000 - 1)/* 中断触发频率 = 240M /( (pre + 1) * ( per + 1 ) ) */#endif /* USING_TIMER6 *//* 基本定时器的初始化 */
void basic_timer_config(void);/* 基本定时器5初始化 */
static void basic_timer5_config(void);
/* 基本定时器6初始化 */
static void basic_timer6_config(void);#endif /* _BSP_BASE_TIMER_H */【注】：这个代码时我在梁山派（GD32F470ZGT6）上写的，还没有对其他芯片做兼容，但是大部分应该都没问题。
2.4 基本定时器中断使用示例
在上面的bsp文件基础上，我们就可以周期的执行任务了，前提是在main函数中调用basic_timer_config()，下面是一个使用的示例：
- main.c
#include "gd32f4xx.h"
#include "systick.h"
#include <stdio.h>
#include "main.h"
#include "string.h"#include "bsp_led.h"
#include "bsp_key.h"
#include "bsp_uart.h"
#include "bsp_base_timer.h"/*!\brief main function\param[in] none\param[out] none\retval none
*/
int main(void)
{/* 配置中断优先级分组，4位抢占优先级，0位子优先级 */nvic_priority_group_set(NVIC_PRIGROUP_PRE4_SUB0);/* 配置sysTick的时钟和中断周期*/systick_config();/* 串口初始化 */uart_gpio_config(115200);/* led初始化 */led_gpio_config(Led_Name_Led1);led_gpio_config(Led_Name_Led2);/* 基本定时器初始化，具体内容查询bsp_base_timer.h文件 */basic_timer_config(); // 定时器初始化while(1) {}
}- 中断服务程序
/************************************************
函数名称 ： BSP_TIMER5_IRQHander
功 能 ： 基本定时器5中断服务函数
参 数 ： 无
返 回 值 ： 无
作 者 ： 不想写代码的我
*************************************************/
void BSP_TIMER5_IRQHander(void)
{/* 查询中断标志位 */if(timer_interrupt_flag_get(BSP_TIMER5,TIMER_INT_FLAG_UP) == SET){/* 清除中断标志位 */timer_interrupt_flag_clear(BSP_TIMER5,TIMER_INT_FLAG_UP);/* 执行相应操作 */printf("BaseTimerInterrupt\r\n");gpio_bit_toggle(PORT_LED1,PIN_LED1);}
}/************************************************
函数名称 ： BSP_TIMER6_IRQHander
功 能 ： 基本定时器6中断服务函数
参 数 ： 无
返 回 值 ： 无
作 者 ： 不想写代码的我
*************************************************/
void BSP_TIMER6_IRQHander(void)
{/* 查询中断标志位 */if(timer_interrupt_flag_get(BSP_TIMER6,TIMER_INT_FLAG_UP) == SET){/* 清除中断标志位 */timer_interrupt_flag_clear(BSP_TIMER6,TIMER_INT_FLAG_UP);/* 执行相应操作 */printf("BaseTimerInterrupt\r\n");gpio_bit_toggle(PORT_LED2,PIN_LED2);}
}
最后的示例结果就是，每隔1s中led1和led2改变一次状态，并在串口打印 “ BaseTimerInterrupt ” 。
3. 通用定时器
3.1 通用定时器介绍
- 通用定时器L2
- 通用定时器L1
- 通用定时器L0
通过查阅GD32的用户手册，可以看到通用定时器的数量比较多，分为了L2、L1、L0三种，其中L0的功能更强大，也更复杂，L2的功能最简单，也更简单，最典型的功能有输入捕获检测频率和PWM信号产生，下面将在梁山派上完成这两个功能。
3.2 产生PWM信号（通过定时器1和定时2）
3.2.1. 了解梁山派上的定时器1和定时器2
【注】：数据手册第10页
可以看到定时器1和定时器2都是挂载在APB1总线上的。
3.2.2. 配置定时器
通过查阅用户手册，了解基本定时器的配置流程如下：
在这个过程中，我们需要将GPIO引脚复用成定时器1/2通道0（代码中使用的是通道0）的PWM输出引脚，下面是具体的复用关系：
【注】：数据手册第52页 ~ 60页，这里只是展示了一部分
有了以上信息，我们就可以按照用户指南编写初始化代码，下面是编写好了的样子：
//PWM1信号的相关配置：可选PA0、PA5、PA15选择复用通道1，使用定时器1通道0
/* PWM1输出引脚的时钟*/
#define BSP_PWM1_RCU RCU_GPIOA
/* PWM1输出引脚的端口*/
#define BSP_PWM1_PORT GPIOA
/* PWM1输出引脚 */
#define BSP_PWM1_PIN GPIO_PIN_5
/* GPIO的复用通道 */
#define BSP_PWM1_AF GPIO_AF_1
//需要修改PWM1输出的引脚，只需要修改时钟，端口和引脚即可，这里默认PA5。/* TIMER1_CH0配置输出PWM1信号 */
#define BSP_PWM1_TIMER_RCU RCU_TIMER1
#define BSP_PWM1_TIMER TIMER1
#define BSP_PWM1_CHANNEL TIMER_CH_0 /* 配置定时器的预分配系数 */
#define BSP_TIMER1_PRESCALER (240 - 1) /* 配置定时器的自动重装载值 */
#define BSP_TIMER1_PERIOD (10000 - 1)
/* PWM1信号的频率 = 240M /( (pre + 1) * ( per + 1 ) )，这里就是100Hz *//* 配置定时器的默认脉冲值，占空比 = 脉冲值 / 自动重装载值，
后续修改占空比也是通过修改这个实现的，注意脉冲值不能大于自动重装载值 */
#define BSP_TIMER1_PULSE (5000-1)/************************************************
函数名称 ： pwm1_gpio_config
功 能 ： 初始化PWM1信号的产生，使用定时器1的通道0，可选择输出到PA0、PA5、PA15，具体配置见bsp_general_timer.h
参 数 ： 无
返 回 值 ： 无
作 者 ： 不想写代码的我
*************************************************/
void pwm1_gpio_config(void)
{
//GPIO配置 /* 开启时钟 */rcu_periph_clock_enable(BSP_PWM1_RCU);/* GPIO模式配置: 复用模式，无上下拉 */gpio_mode_set(BSP_PWM1_PORT,GPIO_MODE_AF,GPIO_PUPD_NONE,BSP_PWM1_PIN);/* GPIO输出配置：推挽输出，超级高速 */gpio_output_options_set(BSP_PWM1_PORT,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_OSPEED_50MHZ,BSP_PWM1_PIN);/* 配置GPIO为定时器的通道 */gpio_af_set(BSP_PWM1_PORT,BSP_PWM1_AF,BSP_PWM1_PIN);//定时器配置/* 定义定时器结构体 */timer_parameter_struct timer_initpara;/* 开启时钟 */rcu_periph_clock_enable(BSP_PWM1_TIMER_RCU);/* 设置定时器时钟为240Mhz，由于定时器1挂载在APB1总线上，时钟在system_gd32f4xx.c中被初始化为SYSCLK/4，所以需要4倍频回240MHz */rcu_timer_clock_prescaler_config(RCU_TIMER_PSC_MUL4);/* 复位定时器 */timer_deinit(BSP_PWM1_TIMER);/* 初始化定时器结构体成员 */timer_initpara.prescaler = BSP_TIMER1_PRESCALER; //预分配系数timer_initpara.alignedmode = TIMER_COUNTER_EDGE; //边缘对齐timer_initpara.counterdirection = TIMER_COUNTER_UP; //向上计数timer_initpara.period = BSP_TIMER1_PERIOD; //自动重装载值timer_initpara.clockdivision = TIMER_CKDIV_DIV1; //输入捕获时使用，数字滤波器使用的采样频率之间的分配比例timer_initpara.repetitioncounter = 0; //重复计数器，重复X+1次才触发一次中断，高级定时器才有此功能timer_init(BSP_PWM1_TIMER,&timer_initpara); //初始化定时器结构体成员/* 使能定时器 */timer_enable(BSP_PWM1_TIMER);//定时器输出配置/* 定义定时器比较输出结构体 */timer_oc_parameter_struct timer_ocintpara; /* 初始化定时器比较输出结构体成员 */timer_ocintpara.ocpolarity = TIMER_OC_POLARITY_HIGH; //有效电平为高电平timer_ocintpara.outputstate = TIMER_CCX_ENABLE; //通道的输出状态：使能PWM1输出到端口/* 此结构体的其他功能只有高级定时器才会使用，所以不需要配置 *//* 初始化定时器输出结构体 */timer_channel_output_config(BSP_PWM1_TIMER,BSP_PWM1_CHANNEL,&timer_ocintpara);/* 配置占空比，占空比 = 5000 / 10000,其中5000是我们给的，10000是定时器的自动重装载值 */timer_channel_output_pulse_value_config(BSP_PWM1_TIMER,BSP_PWM1_CHANNEL,BSP_TIMER1_PULSE);/* 配置定时器的输出比较模式，这里是PWM10模式 */timer_channel_output_mode_config(BSP_PWM1_TIMER,BSP_PWM1_CHANNEL,TIMER_OC_MODE_PWM0);/* 配置输出比较影子寄存器的功能，这里是禁止输出比较寄存器 */timer_channel_output_shadow_config(BSP_PWM1_TIMER,BSP_PWM1_CHANNEL,TIMER_OC_SHADOW_DISABLE);/* 只有高级定时器使用 */// timer_primary_output_config(TIMER0,ENABLE);/* 自动重装载影子寄存器使能 */timer_auto_reload_shadow_enable(BSP_PWM1_TIMER);/* 使能定时器 */timer_enable(BSP_PWM1_TIMER);
}完成以上步骤之后，默认会在PA5引脚上输出一个频率为100Hz，占空比为50%的PWM信号。
3.2.3 修改占空比
由于PWM信号的产生配置中，我们不需要使能中断，因此也不需要编写中断服务程序，但是我们可能需要改变PWM信号的占空比，下面是一个修改占空比的函数：
/************************************************
函数名称 ： pwm_duty_change
功 能 ： 改变PWM信号的占空比，可外部调用
参 数 ： 无
返 回 值 ： 无
作 者 ： 不想写代码的我
*************************************************/
void pwm_duty_change(void)
{static uint8_t direct = 0; // 方向static uint16_t value = 0; // 脉冲值if(direct == 0) // 逐渐变亮 {value += 500; // 占空比增加if(value > 10000) direct = 1; // 改变方向}else // 逐渐变暗{ value -= 500; // 占空比减小if(value <= 0)direct = 0;}#if USING_PWM1timer_channel_output_pulse_value_config(BSP_PWM1_TIMER,BSP_PWM1_CHANNEL,value); // 配置定时器通道输出脉冲值printf("Duty = %d\r\n",value/100);delay_1ms(50); // 延时50ms
}
3.2.4 举一反三，兼容定时器1和2
完成了以上几步，完成了PWM信号的产生和占空比的修改，当然我们可以举一反三，兼容定时器1和定时2产生两组PWM信号，并将其封装成bsp文件（对应的bsp文件在3.3小节展示）
3.2.5 bsp_general_timer文件（兼容定时器1和2，两组PWM信号产生）
- bsp_general_timer.c
#include "bsp_general_timer.h"/************************************************
函数名称 ： pwm_gpio_config
功 能 ： 初始化PWM信号的产生，可能会用到定时器1和2
参 数 ： 无
返 回 值 ： 无
作 者 ： 不想写代码的我
*************************************************/
void pwm_gpio_config(void)
{/* 如果开启了PWM1信号功能，就初始化PWM1信号的相关内容，包括gpio和定时器配置 */#if USING_PWM1pwm1_gpio_config(); //初始化gpio和定时器1#endif /* USING_PWM1 *//* 如果开启了PWM2信号功能，就初始化PWM2信号的相关内容，包括gpio和定时器配置 */#if USING_PWM2pwm2_gpio_config(); //初始化gpio和定时器1#endif /* USING_PWM2 */}
/* 开启了PWM1信号的产生 */
#if USING_PWM1
/************************************************
函数名称 ： pwm1_gpio_config
功 能 ： 初始化PWM1信号的产生，使用定时器1的通道0，可选择输出到PA0、PA5、PA15，具体配置见bsp_general_timer.h
参 数 ： 无
返 回 值 ： 无
作 者 ： 不想写代码的我
*************************************************/
static void pwm1_gpio_config(void)
{
//GPIO配置 /* 开启时钟 */rcu_periph_clock_enable(BSP_PWM1_RCU);/* GPIO模式配置: 复用模式，无上下拉 */gpio_mode_set(BSP_PWM1_PORT,GPIO_MODE_AF,GPIO_PUPD_NONE,BSP_PWM1_PIN);/* GPIO输出配置：推挽输出，超级高速 */gpio_output_options_set(BSP_PWM1_PORT,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_OSPEED_50MHZ,BSP_PWM1_PIN);/* 配置GPIO为定时器的通道 */gpio_af_set(BSP_PWM1_PORT,BSP_PWM1_AF,BSP_PWM1_PIN);//定时器配置/* 定义定时器结构体 */timer_parameter_struct timer_initpara;/* 开启时钟 */rcu_periph_clock_enable(BSP_PWM1_TIMER_RCU);/* 设置定时器时钟为240Mhz，由于定时器1挂载在APB1总线上，时钟在system_gd32f4xx.c中被初始化为SYSCLK/4，所以需要4倍频回240MHz */rcu_timer_clock_prescaler_config(RCU_TIMER_PSC_MUL4);/* 复位定时器 */timer_deinit(BSP_PWM1_TIMER);/* 初始化定时器结构体成员 */timer_initpara.prescaler = BSP_TIMER1_PRESCALER; //预分配系数timer_initpara.alignedmode = TIMER_COUNTER_EDGE; //边缘对齐timer_initpara.counterdirection = TIMER_COUNTER_UP; //向上计数timer_initpara.period = BSP_TIMER1_PERIOD; //自动重装载值timer_initpara.clockdivision = TIMER_CKDIV_DIV1; //输入捕获时使用，数字滤波器使用的采样频率之间的分配比例timer_initpara.repetitioncounter = 0; //重复计数器，重复X+1次才触发一次中断，高级定时器才有此功能timer_init(BSP_PWM1_TIMER,&timer_initpara); //初始化定时器结构体成员/* 使能定时器 */timer_enable(BSP_PWM1_TIMER);//定时器输出配置/* 定义定时器比较输出结构体 */timer_oc_parameter_struct timer_ocintpara; /* 初始化定时器比较输出结构体成员 */timer_ocintpara.ocpolarity = TIMER_OC_POLARITY_HIGH; //有效电平为高电平timer_ocintpara.outputstate = TIMER_CCX_ENABLE; //通道的输出状态：使能PWM1输出到端口/* 此结构体的其他功能只有高级定时器才会使用，所以不需要配置 *//* 初始化定时器输出结构体 */timer_channel_output_config(BSP_PWM1_TIMER,BSP_PWM1_CHANNEL,&timer_ocintpara);/* 配置占空比，占空比 = 5000 / 10000,其中5000是我们给的，10000是定时器的自动重装载值 */timer_channel_output_pulse_value_config(BSP_PWM1_TIMER,BSP_PWM1_CHANNEL,BSP_TIMER1_PULSE);/* 配置定时器的输出比较模式，这里是PWM10模式 */timer_channel_output_mode_config(BSP_PWM1_TIMER,BSP_PWM1_CHANNEL,TIMER_OC_MODE_PWM0);/* 配置输出比较影子寄存器的功能，这里是禁止输出比较寄存器 */timer_channel_output_shadow_config(BSP_PWM1_TIMER,BSP_PWM1_CHANNEL,TIMER_OC_SHADOW_DISABLE);/* 只有高级定时器使用 */// timer_primary_output_config(TIMER0,ENABLE);/* 自动重装载影子寄存器使能 */timer_auto_reload_shadow_enable(BSP_PWM1_TIMER);/* 使能定时器 */timer_enable(BSP_PWM1_TIMER);
}
#endif /* USING_PWM1 *//* 开启了PWM2信号的产生 */
#if USING_PWM2
/************************************************
函数名称 ： pwm2_gpio_config
功 能 ： 初始化PWM1信号的产生，使用定时器2的通道0，可选择输出到PA6、PB4、PC6，具体配置见bsp_general_timer.h
参 数 ： 无
返 回 值 ： 无
作 者 ： 不想写代码的我
*************************************************/
static void pwm2_gpio_config(void)
{
//GPIO配置 /* 开启时钟 */rcu_periph_clock_enable(BSP_PWM2_RCU);/* GPIO模式配置: 复用模式，无上下拉 */gpio_mode_set(BSP_PWM2_PORT,GPIO_MODE_AF,GPIO_PUPD_NONE,BSP_PWM2_PIN);/* GPIO输出配置：推挽输出，超级高速 */gpio_output_options_set(BSP_PWM2_PORT,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_OSPEED_50MHZ,BSP_PWM2_PIN);/* 配置GPIO为定时器的通道 */gpio_af_set(BSP_PWM2_PORT,BSP_PWM2_AF,BSP_PWM2_PIN);//定时器配置/* 定义定时器结构体 */timer_parameter_struct timer_initpara;/* 开启时钟 */rcu_periph_clock_enable(BSP_PWM2_TIMER_RCU);/* 设置定时器时钟为240Mhz，由于定时器2挂载在APB1总线上，时钟在system_gd32f4xx.c中被初始化为SYSCLK/4，所以需要4倍频回240MHz */rcu_timer_clock_prescaler_config(RCU_TIMER_PSC_MUL4);/* 复位定时器 */timer_deinit(BSP_PWM2_TIMER);/* 初始化定时器结构体成员 */timer_initpara.prescaler = BSP_TIMER2_PRESCALER; //预分配系数timer_initpara.alignedmode = TIMER_COUNTER_EDGE; //边缘对齐timer_initpara.counterdirection = TIMER_COUNTER_UP; //向上计数timer_initpara.period = BSP_TIMER2_PERIOD; //自动重装载值timer_initpara.clockdivision = TIMER_CKDIV_DIV1; //输入捕获时使用，数字滤波器使用的采样频率之间的分配比例timer_initpara.repetitioncounter = 0; //重复计数器，重复X+2次才触发一次中断，高级定时器才有此功能timer_init(BSP_PWM2_TIMER,&timer_initpara); //初始化定时器结构体成员/* 使能定时器 */timer_enable(BSP_PWM2_TIMER);//定时器输出配置/* 定义定时器比较输出结构体 */timer_oc_parameter_struct timer_ocintpara; /* 初始化定时器比较输出结构体成员 */timer_ocintpara.ocpolarity = TIMER_OC_POLARITY_HIGH; //有效电平为高电平timer_ocintpara.outputstate = TIMER_CCX_ENABLE; //通道的输出状态：使能PWM2输出到端口/* 此结构体的其他功能只有高级定时器才会使用，所以不需要配置 *//* 初始化定时器输出结构体 */timer_channel_output_config(BSP_PWM2_TIMER,BSP_PWM2_CHANNEL,&timer_ocintpara);/* 配置占空比，占空比 = 500 / 1000,其中500是我们给的，1000是定时器的自动重装载值 */timer_channel_output_pulse_value_config(BSP_PWM2_TIMER,BSP_PWM2_CHANNEL,BSP_TIMER2_PULSE);/* 配置定时器的输出比较模式，这里是PWM2模式 */timer_channel_output_mode_config(BSP_PWM2_TIMER,BSP_PWM2_CHANNEL,TIMER_OC_MODE_PWM0);/* 配置输出比较影子寄存器的功能，这里是禁止输出比较寄存器 */timer_channel_output_shadow_config(BSP_PWM2_TIMER,BSP_PWM2_CHANNEL,TIMER_OC_SHADOW_DISABLE);/* 只有高级定时器使用 */// timer_primary_output_config(TIMER0,ENABLE);/* 自动重装载影子寄存器使能 */timer_auto_reload_shadow_enable(BSP_PWM2_TIMER);/* 使能定时器 */timer_enable(BSP_PWM2_TIMER);
}
#endif /* USING_PWM2 *//************************************************
函数名称 ： pwm_duty_change
功 能 ： 改变PWM信号的占空比，可外部调用
参 数 ： 无
返 回 值 ： 无
作 者 ： 不想写代码的我
*************************************************/
void pwm_duty_change(void)
{static uint8_t direct = 0; // 方向static uint16_t value = 0; // 脉冲值if(direct == 0) // 逐渐变亮 {value += 50; // 值越大 越亮 if(value > 1000) direct = 1; // 改变方向}else // 逐渐变暗{ value -= 50; // 值越小 越暗if(value <= 0)direct = 0;}/* 开启了PWM1信号的产生 */#if USING_PWM1timer_channel_output_pulse_value_config(BSP_PWM1_TIMER,BSP_PWM1_CHANNEL,value*5); // 配置定时器通道输出脉冲值#endif /* USING_PWM1 *//* 开启了PWM2信号的产生 */#if USING_PWM2timer_channel_output_pulse_value_config(BSP_PWM2_TIMER,BSP_PWM2_CHANNEL,value); // 配置定时器通道输出脉冲值#endif /* USING_PWM1 */printf("Duty = %d\r\n",value/100);delay_1ms(50); // 延时50ms
}【注】：这个代码时我在梁山派（GD32F470ZGT6）上写的，还没有对其他芯片做兼容，但是大部分应该都没问题。
- bsp_general_timer.h
#ifndef _BSP_GENERAL_TIMER_H
#define _BSP_GENERAL_TIMER_H#include "gd32f4xx.h"
#include "systick.h"#include "bsp_uart.h"
#include "bsp_led.h"/* 这里用来控制PWM信号的产生与关闭，以及具体那个PWM信号产生，可以多个选项同时选择 */
#define USING_PWM1 1
#define USING_PWM2 1#if USING_PWM1
//PWM1信号的相关配置：可选PA0、PA5、PA15选择复用通道1，使用定时器1通道0
/* PWM1输出引脚的时钟*/
#define BSP_PWM1_RCU RCU_GPIOA
/* PWM1输出引脚的端口*/
#define BSP_PWM1_PORT GPIOA
/* PWM1输出引脚 */
#define BSP_PWM1_PIN GPIO_PIN_5
/* GPIO的复用通道 */
#define BSP_PWM1_AF GPIO_AF_1
//需要修改PWM1输出的引脚，只需要修改时钟，端口和引脚即可，这里默认PA5。/* TIMER1_CH0配置输出PWM1信号 */
#define BSP_PWM1_TIMER_RCU RCU_TIMER1
#define BSP_PWM1_TIMER TIMER1
#define BSP_PWM1_CHANNEL TIMER_CH_0 /* 配置定时器的预分配系数 */
#define BSP_TIMER1_PRESCALER (240 - 1) /* 配置定时器的自动重装载值 */
#define BSP_TIMER1_PERIOD (10000 - 1)
/* PWM1信号的频率 = 240M /( (pre + 1) * ( per + 1 ) )，这里就是100Hz *//* 配置定时器的默认脉冲值，占空比 = 脉冲值 / 自动重装载值，
后续修改占空比也是通过修改这个实现的，注意脉冲值不能大于自动重装载值 */
#define BSP_TIMER1_PULSE (5000-1)
#endif /* USING_PWM1 */#if USING_PWM2//PWM2信号的相关配置：可选PA6、PB4、PC6选择复用通道2,使用定时器2通道0/* PWM2输出引脚的时钟*/
#define BSP_PWM2_RCU RCU_GPIOA
/* PWM2输出引脚的端口*/
#define BSP_PWM2_PORT GPIOA
/* PWM2输出引脚*/
#define BSP_PWM2_PIN GPIO_PIN_6
/* GPIO的复用通道 */
#define BSP_PWM2_AF GPIO_AF_2
//需要修改PWM2输出的引脚，只需要修改时钟，端口和引脚即可，这里默认PA6。/* TIMER2_CH0配置输出PWM2信号 */
#define BSP_PWM2_TIMER_RCU RCU_TIMER2
#define BSP_PWM2_TIMER TIMER2
#define BSP_PWM2_CHANNEL TIMER_CH_0 /* 配置定时器的预分配系数 */
#define BSP_TIMER2_PRESCALER (240 - 1) /* 配置定时器的自动重装载值 */
#define BSP_TIMER2_PERIOD (1000 - 1)
/* PWM1信号的频率 = 240M /( (pre + 1) * ( per + 1 ) )，这里就是1000Hz *//* 配置定时器的默认脉冲值，占空比 = 脉冲值 / 自动重装载值，
后续修改占空比也是通过修改这个实现的，注意脉冲值不能大于自动重装载值 */
#define BSP_TIMER2_PULSE (500-1)#endif /* USING_PWM2 *//* 初始化PWM信号的产生，可能会用到定时器1和2 */
void pwm_gpio_config(void);/* 改变PWM信号的占空比，可外部调用 */
void pwm_duty_change(void); /* 初始化PWM1信号的产生，使用定时器1的通道0，可选择输出到PA0、PA5、PA15 */
static void pwm1_gpio_config(void);/* 初始化PWM1信号的产生，使用定时器2的通道0，可选择输出到PA6、PB4、PC6 */
static void pwm2_gpio_config(void);#endif /* _BSP_GENERAL_TIMER_H */【注】：这个代码时我在梁山派（GD32F470ZGT6）上写的，还没有对其他芯片做兼容，但是大部分应该都没问题。
3.2.6 两路PWM信号产生使用示例
在上面的bsp文件基础上，我们就可以产生PWM信号量了，前提是需要在mian函数中调用pwm_gpio_config() 和pwm_duty_change()，下面是一个简单的使用示例：
#include "gd32f4xx.h"
#include "systick.h"
#include <stdio.h>
#include "main.h"
#include "string.h"#include "bsp_led.h"
#include "bsp_key.h"
#include "bsp_uart.h"
#include "bsp_base_timer.h"
#include "bsp_general_timer.h"
/*!\brief main function\param[in] none\param[out] none\retval none
*/
int main(void)
{/* 配置中断优先级分组，4位抢占优先级，0位子优先级 */nvic_priority_group_set(NVIC_PRIGROUP_PRE4_SUB0);/* 配置sysTick的时钟和中断周期*/systick_config();/* 串口初始化 */uart_gpio_config(115200);/* led初始化 */led_gpio_config(Led_Name_Led1);led_gpio_config(Led_Name_Led2);/* 基本定时器初始化，具体内容查询bsp_base_timer.h文件 */basic_timer_config(); // 定时器初始化pwm_gpio_config();while(1) {pwm_duty_change();}
}
运行结果如下：
以上就是通用定时器产生PWM信号部分的内容，下面我们介绍输入捕获测量频率。
3.3 输入捕获测量频率
【注】：数据手册第10页
可以看到定时器1和定时器2都是挂载在APB1总线上的。
3.2.2. 配置定时器
通过查阅用户手册，发现没有关于输入捕获的配置介绍，我们自己学习一下，总结出下面的配置流程：
- 配置通道引脚的GPIO
- 配置定时器
- 配置输入捕获结构体
- 配置定时器的输入通道，使能定时器
- 使能定时器中断
在这个过程中，我们需要将GPIO引脚复用成定时器3通道0（代码中使用的是通道0）作为输入捕获引脚，下面是具体的复用关系：
【注】：数据手册第52页 ~ 60页，这里只是展示了一部分
有了以上信息，我们就可以参考例程编写初始化代码，下面是编写好了的样子：
//输入捕获的相关配置：可选PB6和PD12选择复用通道2，使用定时器3通道0
/* 输入捕获引脚的时钟 */
#define BSP_INPUT_CAPTURE1_RCU RCU_GPIOB
/* 输入捕获引脚的端口 */
#define BSP_INPUT_CAPTURE1_PORT GPIOB
/* 输入捕获引脚的引脚 */
#define BSP_INPUT_CAPTURE1_PIN GPIO_PIN_6
/* 输入捕获引脚的复用通道 */
#define BSP_INPUT_CAPTURE1_AF GPIO_AF_2
//需要修改输入捕获的引脚引脚，只需要修改时钟，端口和引脚即可，这里默认PB6。/* TIMER3_CH0配置输入捕获功能 */
#define BSP_INPUT_CAPTURE1_TIMER_RCU RCU_TIMER3
#define BSP_INPUT_CAPTURE1_TIMER TIMER3
#define BSP_INPUT_CAPTURE1_CHANNEL TIMER_CH_0 /* 配置定时器的预分配系数 */
#define BSP_TIMER3_PRESCALER (240 - 1) //这里分频完是1MHz，1us定时器加1 /* 配置定时器的自动重装载值，定时器每溢出1次，表示时间过了65.536ms */
#define BSP_TIMER3_PERIOD (65536 - 1) //输入捕获的相关的中断配置/* 中断标志位：通道0中断 */
#define BSP_INPUT_CAPTURE1_TIMER_INT_FLAG TIMER_INT_CH0/* 中断源：定时器3中断 */
#define BSP_INPUT_CAPTURE1_TIMER_INT_IRQn TIMER3_IRQn/* 中断服务函数 */
#define BSP_INPUT_CAPTURE1_TIMER_INT_IRQHandler TIMER3_IRQHandler/************************************************
函数名称 ： input_capture_gpio_config
功 能 ： 初始化输入捕获1，会使用到定时器3
参 数 ： 无
返 回 值 ： 无
作 者 ： 不想写代码的我
*************************************************/
void input_capture_gpio_config(void)
{
//GPIO配置 /* 开启时钟 */rcu_periph_clock_enable(BSP_INPUT_CAPTURE1_RCU);/* GPIO模式配置: 复用模式，无上下拉 */gpio_mode_set(BSP_INPUT_CAPTURE1_PORT,GPIO_MODE_AF,GPIO_PUPD_NONE,BSP_INPUT_CAPTURE1_PIN);/* 配置GPIO为定时器的通道 */gpio_af_set(BSP_INPUT_CAPTURE1_PORT,BSP_INPUT_CAPTURE1_AF,BSP_INPUT_CAPTURE1_PIN);//定时器配置/* 定义定时器结构体 */timer_parameter_struct timer_initpara;/* 开启时钟 */rcu_periph_clock_enable(BSP_INPUT_CAPTURE1_TIMER_RCU);/* 设置定时器时钟为240Mhz，由于定时器3挂载在APB1总线上，时钟在system_gd32f4xx.c中被初始化为SYSCLK/4，所以需要4倍频回240MHz */rcu_timer_clock_prescaler_config(RCU_TIMER_PSC_MUL4);/* 复位定时器 */timer_deinit(BSP_INPUT_CAPTURE1_TIMER);/* 初始化定时器结构体成员 */timer_initpara.prescaler = BSP_TIMER3_PRESCALER; //预分配系数timer_initpara.alignedmode = TIMER_COUNTER_EDGE; //边缘对齐timer_initpara.counterdirection = TIMER_COUNTER_UP; //向上计数timer_initpara.period = BSP_TIMER3_PERIOD; //自动重装载值timer_initpara.clockdivision = TIMER_CKDIV_DIV1; //输入捕获时使用，数字滤波器使用的采样频率之间的分配比例timer_initpara.repetitioncounter = 0; //重复计数器，重复X+2次才触发一次中断，高级定时器才有此功能timer_init(BSP_INPUT_CAPTURE1_TIMER,&timer_initpara); //初始化定时器结构体成员//定时器输入捕获/* 定义定时器输入捕获配置结构体 */timer_ic_parameter_struct timer_icinitpara;/* 初始化定时器输入捕获配置结构体成员 */timer_icinitpara.icpolarity = TIMER_IC_POLARITY_RISING; //捕获上升沿timer_icinitpara.icselection = TIMER_IC_SELECTION_DIRECTTI; //直接输入捕获触发模式timer_icinitpara.icprescaler = TIMER_IC_PSC_DIV1; //不分频timer_icinitpara.icfilter = 0x00; //不滤波/* 初始化定时器输入捕获结构体成员 */timer_input_capture_config(BSP_INPUT_CAPTURE1_TIMER,BSP_INPUT_CAPTURE1_CHANNEL,&timer_icinitpara);//使能定时器/* 开启自动重装载 */timer_auto_reload_shadow_enable(BSP_INPUT_CAPTURE1_TIMER);/* 清除定时器使用通道的中断标志位 */timer_interrupt_flag_clear(BSP_INPUT_CAPTURE1_TIMER,TIMER_INT_FLAG_CH0);timer_interrupt_flag_clear(BSP_INPUT_CAPTURE1_TIMER,TIMER_INT_FLAG_UP);/* 定时器通道0的中断使能 */timer_interrupt_enable(BSP_INPUT_CAPTURE1_TIMER,TIMER_INT_CH0);/* 定时器更新中断使能 */timer_interrupt_enable(BSP_INPUT_CAPTURE1_TIMER,TIMER_INT_UP);/* 使能定时器 */timer_enable(BSP_INPUT_CAPTURE1_TIMER);/* 配置中断优先级 */nvic_irq_enable(BSP_INPUT_CAPTURE1_TIMER_INT_IRQn,0,0);
}
紧接着，编写中断服务函数。
3.2.3 中断服务函数
/************************************************
函数名称 ： BSP_INPUT_CAPTURE1_TIMER_INT_IRQHandler
功 能 ： 定时器3的中断回调函数
参 数 ： 无
返 回 值 ： 无
作 者 ： 不想写代码的我
*************************************************/
void BSP_INPUT_CAPTURE1_TIMER_INT_IRQHandler(void)
{static uint8_t edgeFlag = 0; //标志位为0，表示第一个边沿，为1表示第二个边沿static uint32_t count = 0; //定时器溢出的次数uint32_t readVal = 0; //定时器的计数值/* 中断标志为更新中断 */if(timer_interrupt_flag_get(BSP_INPUT_CAPTURE1_TIMER,TIMER_INT_UP) == SET){/* 清除中断标志位 */timer_interrupt_flag_clear(BSP_INPUT_CAPTURE1_TIMER,TIMER_INT_UP);if(edgeFlag == 1){count++;}}/* 捕获到上升沿 */if(timer_interrupt_flag_get(BSP_INPUT_CAPTURE1_TIMER,BSP_INPUT_CAPTURE1_TIMER_INT_FLAG) == SET){/* 清除中断标志位 */timer_interrupt_flag_clear(BSP_INPUT_CAPTURE1_TIMER,BSP_INPUT_CAPTURE1_TIMER_INT_FLAG);if(edgeFlag == 0){/* 第一个上升沿,清零定时器的计数值 */timer_counter_value_config(BSP_INPUT_CAPTURE1_TIMER,0);edgeFlag = 1; }if(edgeFlag == 1){/* 第二个上升沿,获取定时器的计数值 */readVal = timer_channel_capture_value_register_read(BSP_INPUT_CAPTURE1_TIMER,BSP_INPUT_CAPTURE1_CHANNEL);/* 计算频率,这里1000,000是定时器1240分频之后的频率*/fre1 = 1000000 / ((65535 * count) + readVal);edgeFlag = 0; count = 0;}}
}
还有获取测量频率的API函数：
static float fre1 = 0;/************************************************
函数名称 ： getFre1
功 能 ： 获取输入捕获测量的频率
参 数 ： 无
返 回 值 ： 无
作 者 ： 不想写代码的我
*************************************************/
float getFre1(void)
{return fre1;
}
#endif /* USING_INPUT_CAPTURE1 */
以上就是输入捕获测量频率的具体实现，下面是对应的bsp文件（我把这里的输入捕获和3.2.5中的PWM输出，放在放在了一起）
3.2.4 bsp_base_timer文件（1，2，3，带有输入捕获和两路PWM输出）
- bsp_base_timer.c
#include "bsp_general_timer.h"static float fre1 = 0;
/***********************************PWM信号输出**********************************************/
#if USING_PWM1 || USING_PWM2
/************************************************
函数名称 ： pwm_gpio_config
功 能 ： 初始化PWM信号的产生，可能会用到定时器1和2
参 数 ： 无
返 回 值 ： 无
作 者 ： 不想写代码的我
*************************************************/
void pwm_gpio_config(void)
{/* 如果开启了PWM1信号功能，就初始化PWM1信号的相关内容，包括gpio和定时器配置 */#if USING_PWM1pwm1_gpio_config(); //初始化gpio和定时器1#endif /* USING_PWM1 *//* 如果开启了PWM2信号功能，就初始化PWM2信号的相关内容，包括gpio和定时器配置 */#if USING_PWM2pwm2_gpio_config(); //初始化gpio和定时器1#endif /* USING_PWM2 */}
#endif /* USING_PWM1 || USING_PWM2 */#if USING_PWM1
/************************************************
函数名称 ： pwm1_gpio_config
功 能 ： 初始化PWM1信号的产生，使用定时器1的通道0，可选择输出到PA0、PA5、PA15，具体配置见bsp_general_timer.h
参 数 ： 无
返 回 值 ： 无
作 者 ： 不想写代码的我
*************************************************/
static void pwm1_gpio_config(void)
{
//GPIO配置 /* 开启时钟 */rcu_periph_clock_enable(BSP_PWM1_RCU);/* GPIO模式配置: 复用模式，无上下拉 */gpio_mode_set(BSP_PWM1_PORT,GPIO_MODE_AF,GPIO_PUPD_NONE,BSP_PWM1_PIN);/* GPIO输出配置：推挽输出，超级高速 */gpio_output_options_set(BSP_PWM1_PORT,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_OSPEED_50MHZ,BSP_PWM1_PIN);/* 配置GPIO为定时器的通道 */gpio_af_set(BSP_PWM1_PORT,BSP_PWM1_AF,BSP_PWM1_PIN);//定时器配置/* 定义定时器结构体 */timer_parameter_struct timer_initpara;/* 开启时钟 */rcu_periph_clock_enable(BSP_PWM1_TIMER_RCU);/* 设置定时器时钟为240Mhz，由于定时器1挂载在APB1总线上，时钟在system_gd32f4xx.c中被初始化为SYSCLK/4，所以需要4倍频回240MHz */rcu_timer_clock_prescaler_config(RCU_TIMER_PSC_MUL4);/* 复位定时器 */timer_deinit(BSP_PWM1_TIMER);/* 初始化定时器结构体成员 */timer_initpara.prescaler = BSP_TIMER1_PRESCALER; //预分配系数timer_initpara.alignedmode = TIMER_COUNTER_EDGE; //边缘对齐timer_initpara.counterdirection = TIMER_COUNTER_UP; //向上计数timer_initpara.period = BSP_TIMER1_PERIOD; //自动重装载值timer_initpara.clockdivision = TIMER_CKDIV_DIV1; //输入捕获时使用，数字滤波器使用的采样频率之间的分配比例timer_initpara.repetitioncounter = 0; //重复计数器，重复X+1次才触发一次中断，高级定时器才有此功能timer_init(BSP_PWM1_TIMER,&timer_initpara); //初始化定时器结构体成员/* 使能定时器 */timer_enable(BSP_PWM1_TIMER);//定时器输出配置/* 定义定时器比较输出结构体 */timer_oc_parameter_struct timer_ocintpara; /* 初始化定时器比较输出结构体成员 */timer_ocintpara.ocpolarity = TIMER_OC_POLARITY_HIGH; //有效电平为高电平timer_ocintpara.outputstate = TIMER_CCX_ENABLE; //通道的输出状态：使能PWM1输出到端口/* 此结构体的其他功能只有高级定时器才会使用，所以不需要配置 *//* 初始化定时器输出结构体 */timer_channel_output_config(BSP_PWM1_TIMER,BSP_PWM1_CHANNEL,&timer_ocintpara);/* 配置占空比，占空比 = 5000 / 10000,其中5000是我们给的，10000是定时器的自动重装载值 */timer_channel_output_pulse_value_config(BSP_PWM1_TIMER,BSP_PWM1_CHANNEL,BSP_TIMER1_PULSE);/* 配置定时器的输出比较模式，这里是PWM10模式 */timer_channel_output_mode_config(BSP_PWM1_TIMER,BSP_PWM1_CHANNEL,TIMER_OC_MODE_PWM0);/* 配置输出比较影子寄存器的功能，这里是禁止输出比较寄存器 */timer_channel_output_shadow_config(BSP_PWM1_TIMER,BSP_PWM1_CHANNEL,TIMER_OC_SHADOW_DISABLE);/* 只有高级定时器使用 */// timer_primary_output_config(TIMER0,ENABLE);/* 自动重装载影子寄存器使能 */timer_auto_reload_shadow_enable(BSP_PWM1_TIMER);/* 使能定时器 */timer_enable(BSP_PWM1_TIMER);
}
#endif /* USING_PWM1 */#if USING_PWM2
/************************************************
函数名称 ： pwm2_gpio_config
功 能 ： 初始化PWM1信号的产生，使用定时器2的通道0，可选择输出到PA6、PB4、PC6，具体配置见bsp_general_timer.h
参 数 ： 无
返 回 值 ： 无
作 者 ： 不想写代码的我
*************************************************/
static void pwm2_gpio_config(void)
{
//GPIO配置 /* 开启时钟 */rcu_periph_clock_enable(BSP_PWM2_RCU);/* GPIO模式配置: 复用模式，无上下拉 */gpio_mode_set(BSP_PWM2_PORT,GPIO_MODE_AF,GPIO_PUPD_NONE,BSP_PWM2_PIN);/* GPIO输出配置：推挽输出，超级高速 */gpio_output_options_set(BSP_PWM2_PORT,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_OSPEED_50MHZ,BSP_PWM2_PIN);/* 配置GPIO为定时器的通道 */gpio_af_set(BSP_PWM2_PORT,BSP_PWM2_AF,BSP_PWM2_PIN);//定时器配置/* 定义定时器结构体 */timer_parameter_struct timer_initpara;/* 开启时钟 */rcu_periph_clock_enable(BSP_PWM2_TIMER_RCU);/* 设置定时器时钟为240Mhz，由于定时器2挂载在APB1总线上，时钟在system_gd32f4xx.c中被初始化为SYSCLK/4，所以需要4倍频回240MHz */rcu_timer_clock_prescaler_config(RCU_TIMER_PSC_MUL4);/* 复位定时器 */timer_deinit(BSP_PWM2_TIMER);/* 初始化定时器结构体成员 */timer_initpara.prescaler = BSP_TIMER2_PRESCALER; //预分配系数timer_initpara.alignedmode = TIMER_COUNTER_EDGE; //边缘对齐timer_initpara.counterdirection = TIMER_COUNTER_UP; //向上计数timer_initpara.period = BSP_TIMER2_PERIOD; //自动重装载值timer_initpara.clockdivision = TIMER_CKDIV_DIV1; //输入捕获时使用，数字滤波器使用的采样频率之间的分配比例timer_initpara.repetitioncounter = 0; //重复计数器，重复X+2次才触发一次中断，高级定时器才有此功能timer_init(BSP_PWM2_TIMER,&timer_initpara); //初始化定时器结构体成员/* 使能定时器 */timer_enable(BSP_PWM2_TIMER);//定时器输出配置/* 定义定时器比较输出结构体 */timer_oc_parameter_struct timer_ocintpara; /* 初始化定时器比较输出结构体成员 */timer_ocintpara.ocpolarity = TIMER_OC_POLARITY_HIGH; //有效电平为高电平timer_ocintpara.outputstate = TIMER_CCX_ENABLE; //通道的输出状态：使能PWM2输出到端口/* 此结构体的其他功能只有高级定时器才会使用，所以不需要配置 *//* 初始化定时器输出结构体 */timer_channel_output_config(BSP_PWM2_TIMER,BSP_PWM2_CHANNEL,&timer_ocintpara);/* 配置占空比，占空比 = 500 / 1000,其中500是我们给的，1000是定时器的自动重装载值 */timer_channel_output_pulse_value_config(BSP_PWM2_TIMER,BSP_PWM2_CHANNEL,BSP_TIMER2_PULSE);/* 配置定时器的输出比较模式，这里是PWM2模式 */timer_channel_output_mode_config(BSP_PWM2_TIMER,BSP_PWM2_CHANNEL,TIMER_OC_MODE_PWM0);/* 配置输出比较影子寄存器的功能，这里是禁止输出比较寄存器 */timer_channel_output_shadow_config(BSP_PWM2_TIMER,BSP_PWM2_CHANNEL,TIMER_OC_SHADOW_DISABLE);/* 只有高级定时器使用 */// timer_primary_output_config(TIMER0,ENABLE);/* 自动重装载影子寄存器使能 */timer_auto_reload_shadow_enable(BSP_PWM2_TIMER);/* 使能定时器 */timer_enable(BSP_PWM2_TIMER);
}
#endif /* USING_PWM2 */#if USING_PWM1 || USING_PWM2/************************************************
函数名称 ： pwm_duty_change
功 能 ： 改变PWM信号的占空比，可外部调用
参 数 ： 无
返 回 值 ： 无
作 者 ： 不想写代码的我
*************************************************/
void pwm_duty_change(void)
{static uint8_t direct = 0; // 方向static uint16_t value = 0; // 脉冲值if(direct == 0) // 逐渐变亮 {value += 500; // 值越大 越亮 if(value > 10000) direct = 1; // 改变方向}else // 逐渐变暗{ value -= 500; // 值越小 越暗if(value <= 0)direct = 0;}/* 开启了PWM1信号的产生 */#if USING_PWM1timer_channel_output_pulse_value_config(BSP_PWM1_TIMER,BSP_PWM1_CHANNEL,value); // 配置定时器通道输出脉冲值printf("Duty = %d\r\n",value/100);#endif /* USING_PWM1 *//* 开启了PWM2信号的产生 */#if USING_PWM2timer_channel_output_pulse_value_config(BSP_PWM2_TIMER,BSP_PWM2_CHANNEL,value/10); // 配置定时器通道输出脉冲值printf("Duty = %d\r\n",value/10);#endif /* USING_PWM1 */// 延时50ms
}
#endif /* USING_PWM1 || USING_PWM2 *//***********************************输入捕获1**********************************************/
#if USING_INPUT_CAPTURE1
/************************************************
函数名称 ： input_capture_gpio_config
功 能 ： 初始化输入捕获1，会使用到定时器3
参 数 ： 无
返 回 值 ： 无
作 者 ： 不想写代码的我
*************************************************/
void input_capture_gpio_config(void)
{
//GPIO配置 /* 开启时钟 */rcu_periph_clock_enable(BSP_INPUT_CAPTURE1_RCU);/* GPIO模式配置: 复用模式，无上下拉 */gpio_mode_set(BSP_INPUT_CAPTURE1_PORT,GPIO_MODE_AF,GPIO_PUPD_NONE,BSP_INPUT_CAPTURE1_PIN);/* 配置GPIO为定时器的通道 */gpio_af_set(BSP_INPUT_CAPTURE1_PORT,BSP_INPUT_CAPTURE1_AF,BSP_INPUT_CAPTURE1_PIN);//定时器配置/* 定义定时器结构体 */timer_parameter_struct timer_initpara;/* 开启时钟 */rcu_periph_clock_enable(BSP_INPUT_CAPTURE1_TIMER_RCU);/* 设置定时器时钟为240Mhz，由于定时器3挂载在APB1总线上，时钟在system_gd32f4xx.c中被初始化为SYSCLK/4，所以需要4倍频回240MHz */rcu_timer_clock_prescaler_config(RCU_TIMER_PSC_MUL4);/* 复位定时器 */timer_deinit(BSP_INPUT_CAPTURE1_TIMER);/* 初始化定时器结构体成员 */timer_initpara.prescaler = BSP_TIMER3_PRESCALER; //预分配系数timer_initpara.alignedmode = TIMER_COUNTER_EDGE; //边缘对齐timer_initpara.counterdirection = TIMER_COUNTER_UP; //向上计数timer_initpara.period = BSP_TIMER3_PERIOD; //自动重装载值timer_initpara.clockdivision = TIMER_CKDIV_DIV1; //输入捕获时使用，数字滤波器使用的采样频率之间的分配比例timer_initpara.repetitioncounter = 0; //重复计数器，重复X+2次才触发一次中断，高级定时器才有此功能timer_init(BSP_INPUT_CAPTURE1_TIMER,&timer_initpara); //初始化定时器结构体成员//定时器输入捕获/* 定义定时器输入捕获配置结构体 */timer_ic_parameter_struct timer_icinitpara;/* 初始化定时器输入捕获配置结构体成员 */timer_icinitpara.icpolarity = TIMER_IC_POLARITY_RISING; //捕获上升沿timer_icinitpara.icselection = TIMER_IC_SELECTION_DIRECTTI; //直接输入捕获触发模式timer_icinitpara.icprescaler = TIMER_IC_PSC_DIV1; //不分频timer_icinitpara.icfilter = 0x00; //不滤波/* 初始化定时器输入捕获结构体成员 */timer_input_capture_config(BSP_INPUT_CAPTURE1_TIMER,BSP_INPUT_CAPTURE1_CHANNEL,&timer_icinitpara);//使能定时器/* 开启自动重装载 */timer_auto_reload_shadow_enable(BSP_INPUT_CAPTURE1_TIMER);/* 清除定时器使用通道的中断标志位 */timer_interrupt_flag_clear(BSP_INPUT_CAPTURE1_TIMER,TIMER_INT_FLAG_CH0);timer_interrupt_flag_clear(BSP_INPUT_CAPTURE1_TIMER,TIMER_INT_FLAG_UP);/* 定时器通道0的中断使能 */timer_interrupt_enable(BSP_INPUT_CAPTURE1_TIMER,TIMER_INT_CH0);/* 定时器更新中断使能 */timer_interrupt_enable(BSP_INPUT_CAPTURE1_TIMER,TIMER_INT_UP);/* 使能定时器 */timer_enable(BSP_INPUT_CAPTURE1_TIMER);/* 配置中断优先级 */nvic_irq_enable(BSP_INPUT_CAPTURE1_TIMER_INT_IRQn,0,0);
}/************************************************
函数名称 ： BSP_INPUT_CAPTURE1_TIMER_INT_IRQHandler
功 能 ： 定时器3的中断回调函数
参 数 ： 无
返 回 值 ： 无
作 者 ： 不想写代码的我
*************************************************/
void BSP_INPUT_CAPTURE1_TIMER_INT_IRQHandler(void)
{static uint8_t edgeFlag = 0; //标志位为0，表示第一个边沿，为1表示第二个边沿static uint32_t count = 0; //定时器溢出的次数uint32_t readVal = 0; //定时器的计数值/* 中断标志为更新中断 */if(timer_interrupt_flag_get(BSP_INPUT_CAPTURE1_TIMER,TIMER_INT_UP) == SET){/* 清除中断标志位 */timer_interrupt_flag_clear(BSP_INPUT_CAPTURE1_TIMER,TIMER_INT_UP);if(edgeFlag == 1){count++;}}/* 捕获到上升沿 */if(timer_interrupt_flag_get(BSP_INPUT_CAPTURE1_TIMER,BSP_INPUT_CAPTURE1_TIMER_INT_FLAG) == SET){/* 清除中断标志位 */timer_interrupt_flag_clear(BSP_INPUT_CAPTURE1_TIMER,BSP_INPUT_CAPTURE1_TIMER_INT_FLAG);if(edgeFlag == 0){/* 第一个上升沿,清零定时器的计数值 */timer_counter_value_config(BSP_INPUT_CAPTURE1_TIMER,0);edgeFlag = 1; }if(edgeFlag == 1){/* 第二个上升沿,获取定时器的计数值 */readVal = timer_channel_capture_value_register_read(BSP_INPUT_CAPTURE1_TIMER,BSP_INPUT_CAPTURE1_CHANNEL);/* 计算频率,这里1000,000是定时器1240分频之后的频率*/fre1 = 1000000 / ((65535 * count) + readVal);edgeFlag = 0; count = 0;}}
}/************************************************
函数名称 ： getFre1
功 能 ： 获取输入捕获测量的频率
参 数 ： 无
返 回 值 ： 无
作 者 ： 不想写代码的我
*************************************************/
float getFre1(void)
{return fre1;
}
#endif /* USING_INPUT_CAPTURE1 */【注】：这个代码时我在梁山派（GD32F470ZGT6）上写的，还没有对其他芯片做兼容，但是大部分应该都没问题。
- bsp_base_timer.h
#ifndef _BSP_GENERAL_TIMER_H
#define _BSP_GENERAL_TIMER_H#include "gd32f4xx.h"
#include "systick.h"
#include "bsp_uart.h"
#include "bsp_led.h"/* 这里用来控制PWM信号的产生与关闭，以及具体那个PWM信号产生，可以多个选项同时选择 */
#define USING_PWM1 1
#define USING_PWM2 0/* 这里用来控制是否使用定时器3的通道0测量频率，默认使用的IO口为PB6 */
#define USING_INPUT_CAPTURE1 1/***********************************PWM1信号输出**********************************************/
#if USING_PWM1
//PWM1信号的相关配置：可选PA0、PA5、PA15选择复用通道1，使用定时器1通道0
/* PWM1输出引脚的时钟*/
#define BSP_PWM1_RCU RCU_GPIOA
/* PWM1输出引脚的端口*/
#define BSP_PWM1_PORT GPIOA
/* PWM1输出引脚 */
#define BSP_PWM1_PIN GPIO_PIN_5
/* GPIO的复用通道 */
#define BSP_PWM1_AF GPIO_AF_1
//需要修改PWM1输出的引脚，只需要修改时钟，端口和引脚即可，这里默认PA5。/* TIMER1_CH0配置输出PWM1信号 */
#define BSP_PWM1_TIMER_RCU RCU_TIMER1
#define BSP_PWM1_TIMER TIMER1
#define BSP_PWM1_CHANNEL TIMER_CH_0 /* 配置定时器的预分配系数 */
#define BSP_TIMER1_PRESCALER (240 - 1) /* 配置定时器的自动重装载值 */
#define BSP_TIMER1_PERIOD (10000 - 1)
/* PWM1信号的频率 = 240M /( (pre + 1) * ( per + 1 ) )，这里就是100Hz *//* 配置定时器的默认脉冲值，占空比 = 脉冲值 / 自动重装载值，
后续修改占空比也是通过修改这个实现的，注意脉冲值不能大于自动重装载值 */
#define BSP_TIMER1_PULSE (5000-1)
#endif /* USING_PWM1 *//***********************************PWM2信号输出**********************************************/
#if USING_PWM2//PWM2信号的相关配置：可选PA6、PB4、PC6选择复用通道2,使用定时器2通道0/* PWM2输出引脚的时钟*/
#define BSP_PWM2_RCU RCU_GPIOA
/* PWM2输出引脚的端口*/
#define BSP_PWM2_PORT GPIOA
/* PWM2输出引脚*/
#define BSP_PWM2_PIN GPIO_PIN_6
/* GPIO的复用通道 */
#define BSP_PWM2_AF GPIO_AF_2
//需要修改PWM2输出的引脚，只需要修改时钟，端口和引脚即可，这里默认PA6。/* TIMER2_CH0配置输出PWM2信号 */
#define BSP_PWM2_TIMER_RCU RCU_TIMER2
#define BSP_PWM2_TIMER TIMER2
#define BSP_PWM2_CHANNEL TIMER_CH_0 /* 配置定时器的预分配系数 */
#define BSP_TIMER2_PRESCALER (240 - 1) /* 配置定时器的自动重装载值 */
#define BSP_TIMER2_PERIOD (1000 - 1)
/* PWM1信号的频率 = 240M /( (pre + 1) * ( per + 1 ) )，这里就是1000Hz *//* 配置定时器的默认脉冲值，占空比 = 脉冲值 / 自动重装载值，
后续修改占空比也是通过修改这个实现的，注意脉冲值不能大于自动重装载值 */
#define BSP_TIMER2_PULSE (500-1)#endif /* USING_PWM2 *//***********************************输入捕获1**********************************************/
#if USING_INPUT_CAPTURE1//输入捕获的相关配置：可选PB6和PD12选择复用通道2，使用定时器3通道0
/* 输入捕获引脚的时钟 */
#define BSP_INPUT_CAPTURE1_RCU RCU_GPIOB
/* 输入捕获引脚的端口 */
#define BSP_INPUT_CAPTURE1_PORT GPIOB
/* 输入捕获引脚的引脚 */
#define BSP_INPUT_CAPTURE1_PIN GPIO_PIN_6
/* 输入捕获引脚的复用通道 */
#define BSP_INPUT_CAPTURE1_AF GPIO_AF_2
//需要修改输入捕获的引脚引脚，只需要修改时钟，端口和引脚即可，这里默认PB6。/* TIMER3_CH0配置输入捕获功能 */
#define BSP_INPUT_CAPTURE1_TIMER_RCU RCU_TIMER3
#define BSP_INPUT_CAPTURE1_TIMER TIMER3
#define BSP_INPUT_CAPTURE1_CHANNEL TIMER_CH_0 /* 配置定时器的预分配系数 */
#define BSP_TIMER3_PRESCALER (240 - 1) //这里分频完是1MHz，1us定时器加1 /* 配置定时器的自动重装载值，定时器每溢出1次，表示时间过了65.536ms */
#define BSP_TIMER3_PERIOD (65536 - 1) //输入捕获的相关的中断配置/* 中断标志位：通道0中断 */
#define BSP_INPUT_CAPTURE1_TIMER_INT_FLAG TIMER_INT_CH0/* 中断源：定时器3中断 */
#define BSP_INPUT_CAPTURE1_TIMER_INT_IRQn TIMER3_IRQn/* 中断服务函数 */
#define BSP_INPUT_CAPTURE1_TIMER_INT_IRQHandler TIMER3_IRQHandler#endif /* USING_INPUT_CAPTURE1 *//***********************************PWM信号输出**********************************************//* 初始化PWM信号的产生，可能会用到定时器1和2 */
void pwm_gpio_config(void);/* 改变PWM信号的占空比，可外部调用 */
void pwm_duty_change(void); /* 初始化PWM1信号的产生，使用定时器1的通道0，可选择输出到PA0、PA5、PA15 */
static void pwm1_gpio_config(void);/* 初始化PWM1信号的产生，使用定时器2的通道0，可选择输出到PA6、PB4、PC6 */
static void pwm2_gpio_config(void);/***********************************输入捕获**********************************************/
/* 初始化输入捕获测量频率功能，使用定时器3的通道0，可选择配置到PB6和PD12*/
void input_capture_gpio_config(void);/* 获取频率接口函数 */
float getFre1(void);#endif /* _BSP_GENERAL_TIMER_H */【注】：这个代码时我在梁山派（GD32F470ZGT6）上写的，还没有对其他芯片做兼容，但是大部分应该都没问题。
3.2.5 输入捕获的使用示例
下面是一个简单的示例，基于3.2.4中的bsp_base_timer文件：
#include "gd32f4xx.h"
#include "systick.h"
#include <stdio.h>
#include "main.h"
#include "string.h"#include "bsp_led.h"
#include "bsp_key.h"
#include "bsp_uart.h"
#include "bsp_base_timer.h"
#include "bsp_general_timer.h"
/*!\brief main function\param[in] none\param[out] none\retval none
*/
int main(void)
{/* 配置中断优先级分组，4位抢占优先级，0位子优先级 */nvic_priority_group_set(NVIC_PRIGROUP_PRE4_SUB0);/* 配置sysTick的时钟和中断周期*/systick_config();/* 串口初始化 */uart_gpio_config(115200);/* 通用定时器产生PWM信号初始化，具体内容查询bsp_general_timer.h文件 */pwm_gpio_config();/* 通用定时器输入捕获功能初始化，具体内容查询bsp_general_timer.h文件 */input_capture_gpio_config();while(1) { delay_1ms(500);printf("Fre1 = %.2f Hz\r\n",getFre1());}
}【注】：需要用杜邦线把PB6和PA5连接在一起：
运行结果如下：
4. 高级定时器
关于高级定时器，我这里先不做介绍了，不然篇幅太长了，后面有时间再补一下，这里先挖个坑。
以上就是本期的所有内容，创造不易，点个关注再走呗。
![[操作系统] 深入理解操作系统的概念及定位](https://i-blog.csdnimg.cn/img_convert/00eff75cc5ddc45b80bd812ad9a7b626.png)
![[系统安全] 六十一.恶意软件分析 (12)LLM赋能Lark工具提取XLM代码的抽象语法树（初探）](https://i-blog.csdnimg.cn/direct/df0705d85e37494f8937be2210ad0a7a.png#pic_center)
