基于STM32F103标准库函数，编写编码器驱动模块
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作者:
@小白创作中心
基于STM32F103标准库函数，编写编码器驱动模块
引用
CSDN
1.
https://blog.csdn.net/qq_67808371/article/details/134221740
本文介绍如何使用STM32F103标准库函数编写编码器驱动模块。内容包括编码器接口简介、正交编码器工作原理、编码器接口基本结构和工作模式，以及具体的驱动代码实现。
编码器接口简介
- 编码器接口可接收增量（正交）编码器的信号，根据编码器旋转产生的正交信号脉冲，自动控制CNT自增或自减，从而指示编码器的位置、旋转方向和旋转速度。
- 每个高级定时器和通用定时器都拥有1个编码器接口。
- 两个输入引脚借用了输入捕获的通道1和通道2。
正交编码器
编码器接口基本结构
工作模式
三种模式：
TIM_EncoderMode_TI1：计数器计数在TI1FP1边缘取决于TI2FP2水平。TIM_EncoderMode_TI2：计数器计数TI2FP2边缘取决于TI1FP1水平。TIM_EncoderMode_TI12：计数器计数TI1FP1和TI2FP2边取决于在其他输入的水平上。
TI1 TI2均不反向
TI1反向
驱动代码
encoder.c
#include "sys.h"
#include "encoder.h"
/**
* @brief 定时器2编码器模式
* @param PA0-通道1 PA1-通道2
* @retval
*/
void Encoder_TIM2_Init(void)
{
/******************************开启时钟*****************************/
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);//开启时钟
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);
/*****************************定义结构体变量******************************/
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;//GPIO
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStruct;//时基单元
TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStruct;//定时器输入捕获
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0 |GPIO_Pin_1;
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);
TIM_TimeBaseStructInit(&TIM_TimeBaseInitStruct);//初始化定时器。
TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;
TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;
TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period=65535;
TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler=0;
TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseInitStruct);
TIM_EncoderInterfaceConfig(TIM2,TIM_EncoderMode_TI12,TIM_ICPolarity_Rising,TIM_ICPolarity_Rising);//配置编码器模式
TIM_ICStructInit(&TIM_ICInitStruct);//初始化输入捕获
TIM_ICInitStruct.TIM_Channel=TIM_Channel_1;
TIM_ICInitStruct.TIM_ICFilter=10;
TIM_ICInit(TIM2,&TIM_ICInitStruct);
TIM_ICInitStruct.TIM_Channel=TIM_Channel_2;
TIM_ICInitStruct.TIM_ICFilter=10;
TIM_ICInit(TIM2,&TIM_ICInitStruct);
TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE);//配置溢出更新中断标志位
TIM_SetCounter(TIM2,0);//清零定时器计数值
TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);//开启定时器
}
/**
* @brief 定时器3编码器模式
* @param PA6-通道1 PA7-通道2
* @retval
*/
void Encoder_TIM3_Init(void)
{
/***************************开启时钟********************************/
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
/****************************配置引脚的模式*******************************/
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);
/****************************配置时基单元*******************************/
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 65536 - 1; //ARR
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 1 - 1; //PSC
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;
TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseInitStructure);
/******************************输入捕获单元配置*****************************/
TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure;//定义一个结构体变量
TIM_ICStructInit(&TIM_ICInitStructure);//给结构体赋一个初始值
TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1;//通道1
TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0xF;//
TIM_ICInit(TIM3, &TIM_ICInitStructure);//结构体初始化
/*****************************可以继续使用上面定义的结构体变量******************************/
TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_2;
TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0xF;
TIM_ICInit(TIM3, &TIM_ICInitStructure);//再定义一个初始化，把值赋给通道2
/******************************配置编码器模式*****************************/
TIM_EncoderInterfaceConfig(TIM3, TIM_EncoderMode_TI12, TIM_ICPolarity_Rising, TIM_ICPolarity_Rising);
TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_Update,ENABLE);//配置溢出更新中断标志位
TIM_SetCounter(TIM3,0);//清零定时器计数值
TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);//启动定时器
}
/**
* @brief 读取编码器速度入口函数
* @param TIM2 TIM3
* @retval 计数器在一定时间的计数值
* @attention TIM_GetCounter的返回值为uint16_t,需要强制转换为有符号类型
*/
int16_t Read_Speed(int TIMx)
{
int16_t value_1;
switch(TIMx)
{
case 2:value_1=(int16_t)TIM_GetCounter(TIM2);TIM_SetCounter(TIM2,0);break;//IF是定时器2，1.采集编码器的计数值并保存。2.将定时器的计数值清零。
case 3:value_1=(int16_t)TIM_GetCounter(TIM3);TIM_SetCounter(TIM3,0);break;
default:value_1=0;
}
return value_1;
}
int16_t Encoder_Get(void)
{
int16_t Temp;
Temp = TIM_GetCounter(TIM3);//uint16_t类型
TIM_SetCounter(TIM3, 0);//清零定时器计数值
return Temp;
}
void TIM2_IRQHandler(void)
{
if(TIM_GetITStatus(TIM2,TIM_IT_Update)!=0)
{
TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_Update);
}
}
void TIM3_IRQHandler(void)
{
if(TIM_GetITStatus(TIM3,TIM_IT_Update)!=0)
{
TIM_ClearITPendingBit(TIM3,TIM_IT_Update);
}
}
encoder.h
#ifndef __ENCODER_H
#define __ENCODER_H
#include "stm32f10x.h" // Device header
void Encoder_TIM2_Init(void);
void Encoder_TIM3_Init(void);
int16_t Encoder_Get(void);
void TIM2_IRQHandler(void);
void TIM3_IRQHandler(void);
int16_t Read_Speed(int TIMx);
#endif
sys.h
#ifndef __SYS_H
#define __SYS_H
#include "stm32f10x.h"
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "encoder.h"
/******************************************************************/
//0,不支持ucos
//1,支持ucos
#define SYSTEM_SUPPORT_OS 0 //定义系统文件夹是否支持UCOS
//位带操作,实现51类似的GPIO控制功能
//具体实现思想,参考<<CM3权威指南>>第五章(87页~92页).
//IO口操作宏定义
#define BITBAND(addr, bitnum) ((addr & 0xF0000000)+0x2000000+((addr &0xFFFFF)<<5)+(bitnum<<2))
#define MEM_ADDR(addr) *((volatile unsigned long *)(addr))
#define BIT_ADDR(addr, bitnum) MEM_ADDR(BITBAND(addr, bitnum))
//IO口地址映射
#define GPIOA_ODR_Addr (GPIOA_BASE+12) //0x4001080C
#define GPIOB_ODR_Addr (GPIOB_BASE+12) //0x40010C0C
#define GPIOC_ODR_Addr (GPIOC_BASE+12) //0x4001100C
#define GPIOD_ODR_Addr (GPIOD_BASE+12) //0x4001140C
#define GPIOE_ODR_Addr (GPIOE_BASE+12) //0x4001180C
#define GPIOF_ODR_Addr (GPIOF_BASE+12) //0x40011A0C
#define GPIOG_ODR_Addr (GPIOG_BASE+12) //0x40011E0C
#define GPIOA_IDR_Addr (GPIOA_BASE+8) //0x40010808
#define GPIOB_IDR_Addr (GPIOB_BASE+8) //0x40010C08
#define GPIOC_IDR_Addr (GPIOC_BASE+8) //0x40011008
#define GPIOD_IDR_Addr (GPIOD_BASE+8) //0x40011408
#define GPIOE_IDR_Addr (GPIOE_BASE+8) //0x40011808
#define GPIOF_IDR_Addr (GPIOF_BASE+8) //0x40011A08
#define GPIOG_IDR_Addr (GPIOG_BASE+8) //0x40011E08
//IO口操作,只对单一的IO口!
//确保n的值小于16!
#define PAout(n) BIT_ADDR(GPIOA_ODR_Addr,n) //输出
#define PAin(n) BIT_ADDR(GPIOA_IDR_Addr,n) //输入
#define PBout(n) BIT_ADDR(GPIOB_ODR_Addr,n) //输出
#define PBin(n) BIT_ADDR(GPIOB_IDR_Addr,n) //输入
#define PCout(n) BIT_ADDR(GPIOC_ODR_Addr,n) //输出
#define PCin(n) BIT_ADDR(GPIOC_IDR_Addr,n) //输入
#define PDout(n) BIT_ADDR(GPIOD_ODR_Addr,n) //输出
#define PDin(n) BIT_ADDR(GPIOD_IDR_Addr,n) //输入
#define PEout(n) BIT_ADDR(GPIOE_ODR_Addr,n) //输出
#define PEin(n) BIT_ADDR(GPIOE_IDR_Addr,n) //输入
#define PFout(n) BIT_ADDR(GPIOF_ODR_Addr,n) //输出
#define PFin(n) BIT_ADDR(GPIOF_IDR_Addr,n) //输入
#define PGout(n) BIT_ADDR(GPIOG_ODR_Addr,n) //输出
#define PGin(n) BIT_ADDR(GPIOG_IDR_Addr,n) //输入
//以下为汇编函数
void WFI_SET(void); //执行WFI指令
void INTX_DISABLE(void);//关闭所有中断
void INTX_ENABLE(void); //开启所有中断
void MSR_MSP(u32 addr); //设置堆栈地址
#endif
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