运动控制器7:TIM2如何中断控制步进脉冲?

定时器的中断服务程序定义在  stepper.c 中,而定时器的初始化则定义在函数st_init中.

STEPPER.C是直接驱动步进电机的程序,在文件中,首先申明了一个步进电机的结构体,如下:

typedef struct {

  // 使用BRESENHAM算法

  int32_t counter_x,        // 绘制直线的XYZ参数

          counter_y,

          counter_z;

  uint32_t event_count;

  uint32_t step_events_completed;  // 完成此运动需要的步数量

//下面用于梯形的产生

  uint32_t cycles_per_step_event;     

  uint32_t trapezoid_tick_cycle_counter;                                         

  uint32_t trapezoid_adjusted_rate;     

  uint32_t min_safe_rate;

} stepper_t;

此结构体用于TIM2的中断函数中,具体TIM2如何用,需要怎么样的配置,在移植的时候很关键,下一篇再解读。

TIM2定义了一个静态参数static char pin_h = 1;主要循环的结构如下;

if ((TIM2->SR & 0x0001) != 0) // 如果确实有中断发生,则清除标志和初始值清零。

{TIM2->SR &= ~(1<<0);                TIM2->CNT = 0;

if(pin_h == 0){pin_h++;……}   //这里是计算的重头戏,没怎么看懂

else if(pin_h != 0){

OutputControl((STEPPING_PORT & ~DIRECTION_MASK) | (out_bits & DIRECTION_MASK));

OutputControl((STEPPING_PORT & ~STEP_MASK) | out_bits);  pin_h = 0;}

函数主要执行的是,从计数器从0开始,但是下一个溢出点是通过中间这块的计算来得到的。

源码GRBL还进行了脉宽的设置,也就是说用到了两个定时器,但是我们这里只用到了TIM2.

TIM的初始化设置如下:

RCC->APB1ENR |= RCC_APB1ENR_TIM2EN; // enable clock for TIM2

TIM2->PSC = 0;                            // set prescaler

TIM2->ARR = 1000;   // set auto-reload

TIM2->CR1 = 0;                            // reset command register 1

TIM2->CR2 = 0;                            // reset command register 2

TIM2->DIER = (1<<0);                      // Update interrupt enabled

TIM2->CR1 |= (1<<0);                      // Enable Timer

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;     //选择定时器2中断线

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; //抢占优先级为1

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; //响应优先级为0

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //使能中断通道

NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

黑体加粗部分,我们主要计算的就是下一个重新加载的值,我们可以看到,在下面的函数里面,对ARR进行了重新设置。

TIM2->PSC = prescaler; // set prescaler

TIM2->ARR = ceiling;

函数本体为:config_step_timer,通过入口函数cycle来设置ceiling的值。

继续往上一级调用函数查找,发现steps_per_minute值是通过cycles_per_step_event来获得的,上文中介绍到过这个参数,它是stepper_t结构体中的一个参数,调用此参数的函数在定时器TIM2的中断服务程序中被调用:

ARR在中断服务程序中被重新加载

TIM2中断服务对重载值进行了设置

这样,普通定时器TIM2开启以后,以初始化的ARR进行中断,中断完成以后,只需要设置ARR,而ARR的设置经过了一系列的复杂计算,具体如何实现,我们下篇再进行解读。定时器处理完ARR后,将引脚进行设置输出,从而输出脉冲。

这样,我们在移植程序时,只需要设置TIM2的初始化部分就可以了。

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