【兆易GD32H759I-EVAL】GD32 例程使用与定时器捕获测试

尹小舟

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<div class='showpostmsg'><i class="pstatus"> 本帖最后由 尹小舟 于 2024-5-18 15:47 编辑 </i>

GD32H7是一款基于ARM Cortex-M7内核的32位高性能MCU（微控制器），通常用于需要高性能和复杂功能的应用中.它通常包含多种类型的定时器，以满足不同的应用需求。
以下是一些GD32H7可能包含的定时器资源及其简要描述：
- 1.基本定时器（Basic Timer）：
- - 通常用于产生简单的定时或延迟。
- - 不支持输出比较或捕获/输入功能。
- 2.通用定时器（General-Purpose Timer）：
- - 提供基本的定时功能，同时支持输出比较、PWM（脉冲宽度调制）和输入捕获功能。
- - 通常用于需要精确控制和测量的应用。
- 3.高级定时器（Advanced Timer）：
- - 提供更复杂的定时和控制功能，如互补PWM输出、死区时间控制、编码器接口等。
- - 通常用于需要高性能电机控制或精确位置/速度测量的应用。
- 4.系统定时器（SysTick Timer）：
- - 用于操作系统任务调度和时间管理。
- - 通常由RTOS（实时操作系统）或裸机程序使用。
- 5.看门狗定时器（Watchdog Timer）：
- - 用于检测系统是否正常运行，并在系统出现故障时执行复位操作。
- - 可以是独立的硬件看门狗定时器或基于软件实现的看门狗。

# 1.通用定时器L0简述
 通用定时器 L0（TIMER1/2/3/4/22/23/30/31）
1.4通道定时器
： 每个通用定时器都有四个独立的通道，每个通道都可以独立配置为输出比较、输入捕获或PWM输出等功能。
2.输入捕获
： 定时器的输入捕获功能允许它捕获外部事件的精确时间戳。这对于测量外部信号的频率、周期或脉冲宽度非常有用。
3.输出比较
： 输出比较功能允许定时器在计数器达到预设的值时改变其输出电平。这可以用于生成精确的延迟或触发其他电路。
4.PWM信号生成
：通过配置定时器的输出比较通道，可以生成PWM信号。这些信号对于电机控制、LED亮度调节等应用非常有用。
5.计数器
：通用定时器L0的计数器可以是16位或32位无符号计数器，具体取决于定时器的配置。计数器可以由内部时钟、外部时钟或外部触发事件驱动。
6.可编程性和外部事件驱动
：通用定时器是可编程的，这意味着用户可以通过配置定时器的各种参数（如预分频器、计数方向、计数模式等）来改变其行为。此外，外部事件（如外部触发信号）也可以用来驱动定时器的计数器。
7.定时器同步
：虽然每个定时器都是独立的，但它们的计数器可以被同步在一起，以便它们以相同的速率或相位运行。这对于需要多个定时器协同工作的应用非常有用。

# 2. GD32H7系统框图

![809552](/data/attachment/forum/202405/17/202826owd1bsedbpie40se.jpg.thumb.jpg?rand=2358.3549443800434)
定时器1的时钟可达300M,这可真高啊

# 3.通用定时器 L0结构框图

![809553](/data/attachment/forum/202405/17/203041gwftakvbbcfeg63s.jpg.thumb.jpg?rand=6731.697315374529)
3.捕获/比较通道
通用定时器L0的捕获模式
通用定时器L0的捕获模式允许其通道测量输入波形的时序参数，如频率、周期、占空比等。这对于需要精确测量外部信号特性的应用非常有用。
输入级组件
- - 1.数字滤波器：用于减少输入信号中的噪声和干扰，提高捕获的准确性和可靠性。
- - 2.通道极性选择：允许用户选择捕获上升沿、下降沿或两者都捕获。这取决于输入信号的特性以及需要测量的参数。
- - 3.边沿检测：当在输入引脚上检测到所选的边沿（上升沿或下降沿）时，触发捕获操作。
- - 4.通道预分频器：用于对输入信号进行分频，以调整捕获的分辨率和频率范围。通过预分频器，可  以将输入信号的频率降低到更适合捕获的范围内。
- 捕获操作
- 当在输入引脚上检测到所选的边沿时，TIMERx_CHxCV 寄存器会捕获当前定时器的值（即计数器当前的值）。这个值代表了从定时器开始计数到捕获到边沿所经过的时间。同时，CHxIF 位被置 1，表示捕获操作已完成。
如果 CHxIE（通道中断使能位）被设置为 1，当捕获操作完成时，会产生一个通道中断。这允许应用程序在捕获到边沿时执行特定的操作，如读取捕获的值、处理数据或触发其他事件。

捕获模式在多种应用中都非常有用，例如：
- 频率测量：通过测量两个连续边沿之间的时间差，可以计算出输入信号的频率。
- 占空比测量：通过捕获PWM信号的上升沿和下降沿，可以计算出其占空比。
- 波形分析：捕获模式可以用于分析复杂波形的时序特性，如脉冲宽度、脉冲间隔等。

# 
4.参数结构体分析
```c
/* channel input parameter struct definitions */
typedef struct {
  uint16_t icpolarity;                    /*!< channel input polarity */
  uint16_t icselection;                   /*!< channel input mode selection */
  uint16_t icprescaler;                   /*!< channel input capture prescaler */
  uint16_t icfilter;                    /*!< channel input capture filter control */
} timer_ic_parameter_struct;
```
 timer_ic_parameter_struct 结构体，它用于表示定时器（timer）的输入捕获（参数。下面是对每个字段的详细解释：
1.icpolarity(uint16_t):
- 这个字段用于设置输入捕获的极性。它有两个值：
- - 正边沿触发（例如，上升边沿）
- - 负边沿触发（例如，下降边沿）
- 这决定了在什么边沿上捕获输入信号的值。
2.icselection (uint16_t):
- 这个字段用于选择输入捕获的模式或类型。
- 这决定了如何捕获输入信号的值。
3.icprescaler(uint16_t):
- 输入捕获预分频器。
- 这是一个用于降低输入捕获时钟频率的计数器。通过预分频，可以减少捕获的频率，从而降低CPU的负载或提高捕获的分辨率。
- 例如，如果预分频器设置为4，那么每4个输入捕获时钟周期才会进行一次捕获。
4.icfilter(uint16_t):
- 输入捕获滤波器控制。
- 这是一个用于过滤输入信号中不需要的噪声或毛刺的滤波器。
- 通过设置滤波器的参数，可以控制其带宽或截止频率，从而去除高频噪声。、
- 最大值15

```c

/* TIMER init parameter struct definitions */
typedef struct {
  uint16_t prescaler;                     /*!< prescaler value */
  uint16_t alignedmode;                   /*!< aligned mode */
  uint16_t counterdirection;                  /*!< counter direction */
  uint64_t period;                      /*!< period value */
  uint16_t clockdivision;                   /*!< clock division value */
  uint32_t repetitioncounter;                 /*!< the counter repetition value */
} timer_parameter_struct;
```
timer_parameter_struct 的结构体，它用于表示定时器的初始化参数。下面是对每个字段的详细解释：
- 1.prescaler (uint16_t):
- - 预分频器的值。预分频器用于降低定时器的时钟频率。例如，如果定时器的时钟源是1MHz，并且预分频器设置为1000，那么定时器的实际计数频率就是1kHz。
- 2.alignedmode (uint16_t):
- - 对齐模式
- 3.counterdirection (uint16_t):
- - 计数器方向 向上计数、向下计数或双向计数（先向上再向下，或先向下再向上）。
- 4.period (uint64_t):
- - 周期值。这通常表示定时器在达到此值后会产生一个中断或触发一个事件。由于使用了uint64_t类型，定时器可以支持非常长的周期值，有的定时器是32位的
- 5.clockdivision (uint16_t):
- - 时钟分频值。这可能与预分频器不同，它可能用于控制定时器内部其他功能的时钟频率，如输出比较功能或输入捕获功能。
- 6.repetitioncounter (uint32_t):
- - 重复计数器值。这个字段通常用于在每个周期内的重复次数。如果设置了重复计数器，在（TIMERx_CREP0/1+1）次上溢后产生更新事件，否则在每次溢出时都会产生更新事件。在向上计数模式中，TIMERx_CTL0 寄存器中的计数方向控制位 DIR 应该被设置成 0。

# 5 .例程定时器配置

```c
/*!
  \brief  configure the TIMER peripheral
  \param[in]none
  \param[out] none
  \retval none
*/
void timer_config(void)
{
  /* TIMER1 configuration: input capture mode -------------------
  the external signal is connected to TIMER1 CH0 pin (PA5)
  the rising edge is used as active edge
  the TIMER1 CH0CV is used to compute the frequency value
  ------------------------------------------------------------ */
  timer_ic_parameter_struct timer_icinitpara;
  timer_parameter_struct timer_initpara;

rcu_periph_clock_enable(RCU_TIMER1);
  rcu_periph_clock_enable(RCU_SYSCFG);

timer_deinit(TIMER1);
  /* TIMER1 configuration */
  timer_struct_para_init(&timer_initpara);
  timer_initpara.prescaler   = 299;
  timer_initpara.alignedmode   = TIMER_COUNTER_EDGE;
  timer_initpara.counterdirection= TIMER_COUNTER_UP;
  timer_initpara.period    = 65535;
  timer_initpara.clockdivision = TIMER_CKDIV_DIV1;
  timer_initpara.repetitioncounter = 0;
  timer_init(TIMER1, &timer_initpara);

/* TIMER1 configuration */
  /* TIMER1 CH0 input capture configuration */
  timer_channel_input_struct_para_init(&timer_icinitpara);
  timer_icinitpara.icpolarity= TIMER_IC_POLARITY_RISING;
  timer_icinitpara.icselection = TIMER_IC_SELECTION_DIRECTTI;
  timer_icinitpara.icprescaler = TIMER_IC_PSC_DIV1;
  timer_icinitpara.icfilter  = 0x0;
  timer_input_capture_config(TIMER1, TIMER_CH_0, &timer_icinitpara);

/* auto-reload preload enable */
  timer_auto_reload_shadow_enable(TIMER1);
  /* clear channel 0 interrupt bit */
  timer_interrupt_flag_clear(TIMER1, TIMER_INT_FLAG_CH0);
  /* channel 0 interrupt enable */
  timer_interrupt_enable(TIMER1, TIMER_INT_CH0);

/* TIMER1 counter enable */
  timer_enable(TIMER1);
}
```
# 7.例程使用
![809554](/data/attachment/forum/202405/17/203913pi4xwj4zhacjfaix.jpg.thumb.jpg?rand=9275.50999718568)
在GD32H7xx_Firmware_Library_V1.2.0复制Template文件文件夹出来，并改名TIMER1_inputcapture
同时在里面新建IDE文件夹将Template的文件复制到IDE文件夹里面，

<ignore_js_op>

<a href="javascript:;" onclick="showWindow(this.id, this.getAttribute('url'), 'get', 0);" id="savephoto_809555" url="home.php?mod=spacecp&ac=album&op=saveforumphoto&aid=809555&handlekey=savephoto_809555">保存到相册</a>

</p>

</div>
<div class="tip_horn"></div>
</div>

</ignore_js_op>

同时复制Fimware和Utilities文件夹到TIMER1_inputcapture中，然后复制例程到IDE_project
# 
# 8.例程测试

<ignore_js_op>

<a href="javascript:;" onclick="showWindow(this.id, this.getAttribute('url'), 'get', 0);" id="savephoto_809557" url="home.php?mod=spacecp&ac=album&op=saveforumphoto&aid=809557&handlekey=savephoto_809557">保存到相册</a>

</p>

</div>
<div class="tip_horn"></div>
</div>

</ignore_js_op>

<ignore_js_op>

<a href="javascript:;" onclick="showWindow(this.id, this.getAttribute('url'), 'get', 0);" id="savephoto_809556" url="home.php?mod=spacecp&ac=album&op=saveforumphoto&aid=809556&handlekey=savephoto_809556">保存到相册</a>

</p>

</div>
<div class="tip_horn"></div>
</div>

</ignore_js_op>

<ignore_js_op>

<a href="javascript:;" onclick="showWindow(this.id, this.getAttribute('url'), 'get', 0);" id="savephoto_809558" url="home.php?mod=spacecp&ac=album&op=saveforumphoto&aid=809558&handlekey=savephoto_809558">保存到相册</a>

</p>

</div>
<div class="tip_horn"></div>
</div>

</ignore_js_op>

使用例程捕获18,19，HZ 后，就乱码了

# 9. 尝试改进例程
定时器配置代码
```c
/*!
  \brief  configure the TIMER peripheral
  \param[in]none
  \param[out] none
  \retval none
*/
void timer_config(void)
{
  /* TIMER1 configuration: input capture mode -------------------
  the external signal is connected to TIMER1 CH0 pin (PA5)
  the rising edge is used as active edge
  the TIMER1 CH0CV is used to compute the frequency value
  ------------------------------------------------------------ */
  timer_ic_parameter_struct timer_icinitpara;
  timer_parameter_struct timer_initpara;

rcu_periph_clock_enable(RCU_TIMER1);
  rcu_periph_clock_enable(RCU_SYSCFG);

timer_deinit(TIMER1);
  /* TIMER1 configuration */
  timer_struct_para_init(&timer_initpara);
  timer_initpara.prescaler   = 299;
  timer_initpara.alignedmode   = TIMER_COUNTER_EDGE;
  timer_initpara.counterdirection= TIMER_COUNTER_UP;
  timer_initpara.period    = 65535;
  timer_initpara.clockdivision = TIMER_CKDIV_DIV1;
  timer_initpara.repetitioncounter = 0;
  timer_init(TIMER1, &timer_initpara);

/* TIMER1 configuration */
  /* TIMER1 CH0 input capture configuration */
  timer_channel_input_struct_para_init(&timer_icinitpara);
  timer_icinitpara.icpolarity= TIMER_IC_POLARITY_RISING;
  timer_icinitpara.icselection = TIMER_IC_SELECTION_DIRECTTI;
  timer_icinitpara.icprescaler = TIMER_IC_PSC_DIV1;
  timer_icinitpara.icfilter  = 0x0;
  timer_input_capture_config(TIMER1, TIMER_CH_0, &timer_icinitpara);

/* auto-reload preload enable */
  timer_auto_reload_shadow_enable(TIMER1);
  /* clear channel 0 interrupt bit */
  timer_interrupt_flag_clear(TIMER1, TIMER_INT_FLAG_CH0|TIMER_INT_FLAG_UP);
  /* channel 0 interrupt enable */
  timer_interrupt_enable(TIMER1, TIMER_INT_CH0|TIMER_INT_UP);

/* TIMER1 counter enable */
  timer_enable(TIMER1);
}
```
中断处理函数
```c
/*!
  \brief  this function handles TIMER1 interrupt request
  \param[in]none
  \param[out] none
  \retval none
*/
void TIMER1_IRQHandler(void)
{  
  
 static char flag_h = 0;
  
  if(0 == flag_h)
  {
      if(SET == timer_interrupt_flag_get(TIMER1, TIMER_INT_FLAG_CH0)) {
      /* clear channel 0 interrupt bit */
   timer_interrupt_flag_clear(TIMER1, TIMER_INT_FLAG_CH0);
       readvalue1 = timer_channel_capture_value_register_read(TIMER1, TIMER_CH_0);
       flag_h= 1;
      }
  
  
  } else {
  
    if(SET == timer_interrupt_flag_get(TIMER1, TIMER_INT_FLAG_UP)) {
      timer_interrupt_flag_clear(TIMER1, TIMER_INT_FLAG_UP);
      count_up++;
      
      } else if(SET == timer_interrupt_flag_get(TIMER1, TIMER_INT_FLAG_CH0))  {
      
          readvalue2 = timer_channel_capture_value_register_read(TIMER1, TIMER_CH_0);
        timer_interrupt_flag_clear(TIMER1, TIMER_INT_FLAG_CH0);
          if(0 == count_up)
          {
           count = readvalue2 - readvalue1;
          }
          else{
           count = count_up* 0xffff - readvalue1 +readvalue2;
          
          }
          
          fre = 1000000 / count;
          count_up = 0;
          count  =0 ;
        readvalue1 = 0;
          readvalue2 = 0;
          flag_h = 0;
      }      
  
    
  
  }
  
  
  
  
}
```

<ignore_js_op>

<a href="javascript:;" onclick="showWindow(this.id, this.getAttribute('url'), 'get', 0);" id="savephoto_809559" url="home.php?mod=spacecp&ac=album&op=saveforumphoto&aid=809559&handlekey=savephoto_809559">保存到相册</a>

</p>

</div>
<div class="tip_horn"></div>
</div>

</ignore_js_op>

误差也比较大

<ignore_js_op>

<a href="javascript:;" class="loginf">TIMER1_inputcapture.zip</a>

<em class="xg1">(1.52 MB, 下载次数: 9)</em>
</span>
<div class="tip tip_4" id="attach_809613_menu" style="position: absolute; display: none" disautofocus="true">
<div class="tip_c xs0">
<div class="y">2024-5-18 15:47 上传</div>
点击文件名下载附件

</div>
<div class="tip_horn"></div>
</div>

</ignore_js_op>
</div><script>					var loginstr = '<div class="locked">查看本帖全部内容，请<a href="javascript:;"   style="color:#e60000" class="loginf">登录</a>或者<a href="https://bbs.eeworld.com.cn/member.php?mod=register_eeworld.php&action=wechat" style="color:#e60000" target="_blank">注册</a></div>';
					
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					}		</script><script type="text/javascript">(function(d,c){var a=d.createElement("script"),m=d.getElementsByTagName("script")[0],eewurl="//counter.eeworld.com.cn/pv/count/";a.src=eewurl+c;m.parentNode.insertBefore(a,m)})(document,523)</script>

lugl4313820

楼主很多地方是复制过来的，有些序号不对了，有空整理一下帖子，这样质量就会大大提升：

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