STM32学习笔记（6_8）- TIM定时器的编码器接口代码-编程知识

无人问津也好，技不如人也罢，都应静下心来，去做该做的事。

最近在学STM32，所以也开贴记录一下主要内容，省的过目即忘。视频教程为江科大（改名江协科技），网站jiangxiekeji.com

现在开始上难度，STM32功能最强大、结构最复杂的外设——定时器，分四期介绍。

第一期介绍最基础的定时功能理论、定时器中断和定时器内外时钟源选择的代码。

第二期介绍定时器输出比较功能的代码，输出比较功能常用产生PWM波驱动电机。

上期介绍定时器输入捕获功能代码，常用测量方波频率。

最后介绍定时器的编码器接口代码，更方便读取正交编码器的输出波形，常用编码电机测速。

上下拉的选择原则：如果GPIO口接的外部模块默认输出低电平，我们配置下拉输入，默认输入低电平。和外部模块保持默认状态一致，防止默认电平打架。不过一般来说，默认高电平，这是一个习惯的状态。

接线图

这里使用TIM3的CH1、CH2来做定时器的编码器接口输入GPIO，所以A相接PA6、B相接PA7或者A相接PA7、B相接PA6，都是可以的，只是正反转的极性区别。

编码器接口程序测速现象

在这里接了一个旋转编码器模块，这个代码和之前我们写的旋转编码器计次的代码，实现的功能基本都是一样的。OLED显示的是Speed速度，向右慢速旋转，数值为正，计次比较小。向右快速旋转，计次就会增大；然后向左慢速旋转，数值为负，计次比较小；然后停下来，速度就是0。

编码器接口常用函数

TIM_EncoderInterfaceConfig（哪个定时器，选择编码器模式，通道1的电平极性，通道2的电平极性）：定时器编码器接口配置

void TIM_EncoderInterfaceConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_EncoderMode,uint16_t TIM_IC1Polarity, uint16_t TIM_IC2Polarity);

初始化步骤

第一步，RCC开启时钟，开启GPIO和定时器的时钟

	/*开启时钟*/RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);			//开启TIM3的时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);			//开启GPIOA的时钟

第二步，配置GPIO，这里需要把PA6和PA7配置成输入模式

	/*GPIO初始化*/GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);							//将PA6和PA7引脚初始化为上拉输入

第三步，配置时基单元，这里预分频器我们一般选择不分频，自动重装一般给最大65535,
只需要一个CNT执行计数就行了

	/*时基单元初始化*/TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;				//定义结构体变量TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;     //时钟分频，选择不分频，此参数用于配置滤波器时钟，不影响时基单元功能TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //计数器模式，选择向上计数TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 65536 - 1;               //计数周期，即ARR的值TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 1 - 1;                //预分频器，即PSC的值TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;            //重复计数器，高级定时器才会用到TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseInitStructure);             //将结构体变量交给TIM_TimeBaseInit，配置TIM3的时基单元

第四步，配置输入捕获单元，不过这里输入捕获单元只有滤波器和极性这两个参数有用，后面的参数没有用到，与编码器无关。但是为避免出现奇奇怪怪的问题，这里先用TIM_ICStructInit（）函数把输入捕获单元的结构体成员都赋一个初始值，再单独去修改滤波器和极性这两个参数。

	/*输入捕获初始化*/TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure;							//定义结构体变量TIM_ICStructInit(&TIM_ICInitStructure);							//结构体初始化，若结构体没有完整赋值//则最好执行此函数，给结构体所有成员都赋一个默认值//避免结构体初值不确定的问题TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1;				//选择配置定时器通道1TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0xF;							//输入滤波器参数，可以过滤信号抖动TIM_ICInit(TIM3, &TIM_ICInitStructure);							//将结构体变量交给TIM_ICInit，配置TIM3的输入捕获通道TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_2;				//选择配置定时器通道2TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0xF;							//输入滤波器参数，可以过滤信号抖动TIM_ICInit(TIM3, &TIM_ICInitStructure);							//将结构体变量交给TIM_ICInit，配置TIM3的输入捕获通道

第五步，配置编码器接口模式，这个直接调用一个库函数就可以了

	/*编码器接口配置*/TIM_EncoderInterfaceConfig(TIM3, TIM_EncoderMode_TI12, TIM_ICPolarity_Rising, TIM_ICPolarity_Rising);//配置编码器模式以及两个输入通道是否反相//注意此时参数的Rising和Falling已经不代表上升沿和下降沿了，而是代表是否反相//此函数必须在输入捕获初始化之后进行，否则输入捕获的配置会覆盖此函数的部分配置

最后，调用TIM_Cmd，启动定时器，就完事了

	/*TIM使能*/TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);			//使能TIM3，定时器开始运行

电路初始化好后，CNT就会随着编码器旋转而自增自减。如果想要测量编码器的位置，那直接读出CNT的值就行了；如果想测量编码器的速度和方向，那就需要每隔一段固定的闸门时间，取出一次CNT，然后再把CNT清零，这样就是测频法测量速度了

代码展示

Hardware文件夹下新建编码器接口文件（Encoder），添加Encoder.h、.c文件，在Encoder_Init函数这里进行编码器接口的初始化。

main函数

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "Timer.h"
#include "Encoder.h"int16_t Speed;			//定义速度变量int main(void)
{/*模块初始化*/OLED_Init();		//OLED初始化Timer_Init();		//定时器初始化Encoder_Init();		//编码器初始化/*显示静态字符串*/OLED_ShowString(1, 1, "Speed:");		//1行1列显示字符串Speed:while (1){OLED_ShowSignedNum(1, 7, Speed, 5);	//不断刷新显示编码器测得的最新速度}
}/*** 函    数：TIM2中断函数* 参    数：无* 返 回 值：无* 注意事项：此函数为中断函数，无需调用，中断触发后自动执行*           函数名为预留的指定名称，可以从启动文件复制*           请确保函数名正确，不能有任何差异，否则中断函数将不能进入*/
void TIM2_IRQHandler(void)
{if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) == SET)		//判断是否是TIM2的更新事件触发的中断{Speed = Encoder_Get();								//每隔固定时间段读取一次编码器计数增量值，即为速度值TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update);			//清除TIM2更新事件的中断标志位//中断标志位必须清除//否则中断将连续不断地触发，导致主程序卡死}
}

Encoder.h文件

#ifndef __ENCODER_H
#define __ENCODER_Hvoid Encoder_Init(void);
int16_t Encoder_Get(void);#endif

Encoder.c文件

#include "stm32f10x.h"                  // Device header/*** 函    数：编码器初始化* 参    数：无* 返 回 值：无*/
void Encoder_Init(void)
{/*开启时钟*/RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);			//开启TIM3的时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);			//开启GPIOA的时钟/*GPIO初始化*/GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);							//将PA6和PA7引脚初始化为上拉输入/*时基单元初始化*/TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;				//定义结构体变量TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;     //时钟分频，选择不分频，此参数用于配置滤波器时钟，不影响时基单元功能TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //计数器模式，选择向上计数TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 65536 - 1;               //计数周期，即ARR的值TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 1 - 1;                //预分频器，即PSC的值TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;            //重复计数器，高级定时器才会用到TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseInitStructure);             //将结构体变量交给TIM_TimeBaseInit，配置TIM3的时基单元/*输入捕获初始化*/TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure;							//定义结构体变量TIM_ICStructInit(&TIM_ICInitStructure);							//结构体初始化，若结构体没有完整赋值//则最好执行此函数，给结构体所有成员都赋一个默认值//避免结构体初值不确定的问题TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1;				//选择配置定时器通道1TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0xF;							//输入滤波器参数，可以过滤信号抖动TIM_ICInit(TIM3, &TIM_ICInitStructure);							//将结构体变量交给TIM_ICInit，配置TIM3的输入捕获通道TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_2;				//选择配置定时器通道2TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0xF;							//输入滤波器参数，可以过滤信号抖动TIM_ICInit(TIM3, &TIM_ICInitStructure);							//将结构体变量交给TIM_ICInit，配置TIM3的输入捕获通道/*编码器接口配置*/TIM_EncoderInterfaceConfig(TIM3, TIM_EncoderMode_TI12, TIM_ICPolarity_Rising, TIM_ICPolarity_Rising);//配置编码器模式以及两个输入通道是否反相//注意此时参数的Rising和Falling已经不代表上升沿和下降沿了，而是代表是否反相//此函数必须在输入捕获初始化之后进行，否则输入捕获的配置会覆盖此函数的部分配置/*TIM使能*/TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);			//使能TIM3，定时器开始运行
}/*** 函    数：获取编码器的增量值* 参    数：无* 返 回 值：自上此调用此函数后，编码器的增量值*/
int16_t Encoder_Get(void)
{/*使用Temp变量作为中继，目的是返回CNT后将其清零*/int16_t Temp;Temp = TIM_GetCounter(TIM3);TIM_SetCounter(TIM3, 0);return Temp;
}