[嵌入式]LibOpenCM3(五) 基础功能: 系统时钟 GPIO 定时器

目录

• LibOpenCM3(一) Linux下命令行开发环境配置
• LibOpenCM3(二) 项目模板 Makefile分析
• LibOpenCM3(三) .ld文件(连接器脚本)和startup代码说明
• LibOpenCM3(四) VSCode IDE 环境配置
• LibOpenCM3(五) 基础功能: 系统时钟, GPIO, 定时器

LibOpenCM3 时钟, RCC

LibOpenCM3 提供了快捷方法用于初始化系统时钟

旧版本的系统时脉初始化

rcc_clock_setup_in_hse_8mhz_out_72mhz();

方法所在文件lib/stm32/f1/rcc.c, 对应板载晶振为8MHz, 需要设置为72MHz系统频率的应用. 这个文件下还提供了其它的快捷方法

// 使用内部RC产生64MHz
void rcc_clock_setup_in_hsi_out_64mhz(void)
// 使用内部RC产生48MHz
void rcc_clock_setup_in_hsi_out_48mhz(void)
// 使用内部RC产生24MHz
void rcc_clock_setup_in_hsi_out_24mhz(void)
// 以下是使用外部晶振的方法
void rcc_clock_setup_in_hse_8mhz_out_24mhz(void)
void rcc_clock_setup_in_hse_8mhz_out_72mhz(void)
void rcc_clock_setup_in_hse_12mhz_out_72mhz(void)
void rcc_clock_setup_in_hse_16mhz_out_72mhz(void)
void rcc_clock_setup_in_hse_25mhz_out_72mhz(void)

使用时直接调用就可以了, 例如

int main(void)
{
    rcc_clock_setup_in_hse_8mhz_out_72mhz();
    gpio_setup();
    tim_setup();
    while (1)
    {
      //...
    }
    return 0;
}

非常方便

新版本的系统时脉初始化

在最新的版本中, 原来的方法还能调用, 但是已经被标为Deprecated了, 编译会产生warning提示. 需要改为下面的调用方式

rcc_clock_setup_pll(&rcc_hse_configs[RCC_CLOCK_HSE8_72MHZ]);

定义的文件位置没变, 对应的频率放到了参数里

enum rcc_clock_hsi {
	RCC_CLOCK_HSI_24MHZ,
	RCC_CLOCK_HSI_48MHZ,
	RCC_CLOCK_HSI_64MHZ,
	RCC_CLOCK_HSI_END
};

enum rcc_clock_hse {
	RCC_CLOCK_HSE12_72MHZ,
	RCC_CLOCK_HSE16_72MHZ,
	RCC_CLOCK_HSE25_72MHZ,
	RCC_CLOCK_HSE8_24MHZ,
	RCC_CLOCK_HSE8_72MHZ,
	RCC_CLOCK_HSE_END
};

LibOpenCM3 GPIO

GPIO的设置与SPL/HAL流程是一样的, 只是函数名和常量名有些区别.

开启GPIO外设时钟

rcc_periph_clock_enable(RCC_GPIOC);

设置GPIO模式

gpio_mode_setup(GPIOC, GPIO_MODE_OUTPUT, GPIO_PUPD_NONE, GPIO8);
gpio_mode_setup(GPIOC, GPIO_MODE_OUTPUT, GPIO_PUPD_NONE, GPIO9);
// 可以简化为
gpio_mode_setup(GPIOC, GPIO_MODE_OUTPUT, GPIO_PUPD_NONE, GPIO8 | GPIO9);

输入输出模式选项

• GPIO_MODE_INPUT (default) Digital input
• GPIO_MODE_OUTPUT Digital output
• GPIO_MODE_AF Alternate Function (requires defining which alternate function desired)
• GPIO_MODE_ANALOG Analog (for use with ADC or DAC capable GPIO)

上下拉电阻选项

• GPIO_PUPD_NONE (default) No internal pull-up or pull-down resistor
• GPIO_PUPD_PULLUP Internal pull-up resistor
• GPIO_PUPD_PULLDOWN Internal pull-down resistor

输出模式设置

gpio_set_output_options(GPIOC, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_LOW, GPIO8);
gpio_set_output_options(GPIOC, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_LOW, GPIO9);
// 可以简化为
gpio_set_output_options(GPIOC, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_LOW, GPIO8 | GPIO9);

输出类型

• GPIO_OTYPER_PP (default) Push-pull “totem pole” output
• GPIO_OTYPER_OD Open-drain output

输出速度

• GPIO_OSPEED_HIGH High output speed
• GPIO_OSPEED_MED Medium output speed
• GPIO_OSPEED_LOW (default) Low output speed
• GPIO_OSPEED_100MHZ Up to 100MHz output speed (equivalent to high)
• GPIO_OSPEED_50MHZ Up to 50MHz output speed
• GPIO_OSPEED_25MHZ Up to 25MHz output speed (equivalent to medium)
• GPIO_OSPEED_2MHZ Up to 2MHz output speed (equivalent to low)

设置状态

GPIO 没有开启或者关闭的操作, 开启时钟后GPIO就处于工作状态, 这时候可以设置输出电平

gpio_set(GPIOC, GPIO8);
gpio_set(GPIOC, GPIO9);
// 可以简化为
gpio_set(GPIOC, GPIO8 | GPIO9);

LibOpenCM3 定时器

不同MCU型号, 能使用的定时器编号不一样, 需要根据手册确定, 下面以TIM2为例说明定时器的设置流程

开启TIM2外设时钟

开启TIM2时钟

/* Enable TIM2 clock. */
rcc_periph_clock_enable(RCC_TIM2);

如果需要初始化(重置)

/* Reset TIM2 peripheral to defaults. */
rcc_periph_reset_pulse(RST_TIM2);

设置定时器工作模式

timer_set_mode(TIM2, TIM_CR1_CKD_CK_INT, TIM_CR1_CMS_EDGE, TIM_CR1_DIR_UP);

参数一: 分频系数

/* CKD[1:0]: Clock division */
#define TIM_CR1_CKD_CK_INT		(0x0 << 8)
#define TIM_CR1_CKD_CK_INT_MUL_2	(0x1 << 8)
#define TIM_CR1_CKD_CK_INT_MUL_4	(0x2 << 8)
#define TIM_CR1_CKD_CK_INT_MASK		(0x3 << 8)

参数二: 对齐方式

/* CMS[1:0]: Center-aligned mode selection */
/****************************************************************************/
/** @defgroup tim_x_cr1_cms TIMx_CR1 CMS[1:0]: Center-aligned Mode Selection
@{*/
#define TIM_CR1_CMS_EDGE		(0x0 << 5)
#define TIM_CR1_CMS_CENTER_1		(0x1 << 5)
#define TIM_CR1_CMS_CENTER_2		(0x2 << 5)
#define TIM_CR1_CMS_CENTER_3		(0x3 << 5)
#define TIM_CR1_CMS_MASK		(0x3 << 5)

参数三: 计数方向

/* DIR: Direction */
/****************************************************************************/
/** @defgroup tim_x_cr1_dir TIMx_CR1 DIR: Direction
@{*/
#define TIM_CR1_DIR_UP			(0 << 4)
#define TIM_CR1_DIR_DOWN		(1 << 4)

设置定时系数

// 禁用 preload
timer_disable_preload(TIM2);
// 循环模式
timer_continuous_mode(TIM2);
// 预分频系数, 根据当前所在总线计算分频后的周期
timer_set_prescaler(TIM2, 36000);
// 计数周期
timer_set_period(TIM2, 1000);

如果要设置中断

/* Enable TIM2 interrupt. */
nvic_enable_irq(NVIC_TIM2_IRQ);
/* Enable Channel 1 compare interrupt to recalculate compare values */
timer_enable_irq(TIM2, TIM_DIER_CC1IE);

启用(使能)TIM2

/* Counter enable. */
timer_enable_counter(TIM2);

完整例子

使用GPIO和定时器外设的例子, 参考 LibOpenCM3(一) Linux下命令行开发环境配置 中的演示示例