通过上位机指令修改stm32定时器频率

Question

向各位请教一下，stm32定时器的频率能否在使用过程中通过收到的信号改变，即上位机发送指定的频率给单片机，单片机相应的定时器就按照指定的频率工作。

Answer 1

引自免费微信小程序：皆我百晓生

当然可以实现上位机通过指令修改STM32定时器的频率。在STM32中，定时器的时钟源通常来自于系统时钟（HCLK），其工作频率可以通过配置预分频器（PSC）和自动重载值（ARR）来动态调整。

以下是一个简化的示例，假设你正在使用STM32F1系列，并且已经通过串口接收到了新的定时器频率值（以Hz为单位）。这里我们用的是TIM2定时器作为例子：

#include "stm32f10x.h"
#include "usart.h" // 假设这是你的USART驱动头文件

// 假设已配置好USART1用于接收上位机数据
uint32_t received_freq_hz;

void USART1_IRQHandler(void) {
    // 在中断服务程序中处理USART数据接收并解析出频率值
    if (USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET) {
        uint8_t received_char = USART_ReceiveData(USART1);
        // 这里仅作示例，实际需要完整的协议解析逻辑
        // ...
        // 解析完成后将频率值赋给received_freq_hz
    }
}

void changeTimerFrequency(uint32_t freq_hz) {
    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE); // 使能TIM2时钟

    // 计算预分频器(PSC)和自动重载值(ARR)
    uint16_t PrescalerValue = (uint16_t) ((SystemCoreClock / 2) / freq_hz) - 1; // STM32F1默认72MHz，除以2是因为TIM2是APB1总线，频率减半
    uint32_t AutoreloadValue = (uint32_t) (SystemCoreClock / 2) / (PrescalerValue + 1) - 1; // 获得ARR值以达到目标频率

    TIM_TimeBaseStructInit(&TIM_TimeBaseStructure);
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = AutoreloadValue;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = PrescalerValue;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;

    TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);
    TIM_Cmd(TIM2, ENABLE); // 启动定时器
}

int main(void) {
    // 初始化USART1...
    // 初始化NVIC中断...

    while (1) {
        // 当接收到新的频率值时调用函数更新定时器频率
        if (received_freq_hz != 0) {
            changeTimerFrequency(received_freq_hz);
            received_freq_hz = 0; // 清零以便下次接收新频率
        }
    }

    return 0;
}

这段代码简化了实际项目中的很多细节，例如USART数据的完整接收与解析、错误检查等。在实际应用中，你需要确保上位机发送的数据格式正确，单片机能准确无误地解析得到频率值，并根据这个频率值重新计算和配置定时器的相关参数。

另外，由于硬件限制和精度问题，不是所有的频率都能精确设置。特别是当要求的频率非常低或非常高时，可能无法找到合适的PSC和ARR组合来精确匹配目标频率。