STM8S Timer5 初始化與應用：定時器、輸入捕獲、中斷配置

STM8S 系列 MCU 的 Timer5 是一個 16 位通用定時器，支援定時中斷、輸入捕獲 (測脈寬/頻率)、輸出比較等模式。本文提供模組化驅動頭文件與源文件，涵蓋基礎定時、輸入捕獲初始化、通道使能、方向選擇、中斷控制，並附帶主程式調用示例。

驅動頭文件 timer5.h

#ifndef _TIMER5_H_
#define _TIMER5_H_

#include "global.h" // 假設定義 uint8, uint16, ENB, DIS, SETB0 等

// 分頻係數枚舉 (PSCR 值)
#define TIM5_DIV1     0
#define TIM5_DIV2     1
#define TIM5_DIV4     2
#define TIM5_DIV8     3
#define TIM5_DIV16    4
#define TIM5_DIV32    5
#define TIM5_DIV64    6
#define TIM5_DIV128   7

// 中斷源掩碼
#define TIM5_UPD_IT   0x01 // 更新中斷
#define TIM5_CC1_IT   0x02 // 通道1 捕獲/比較
#define TIM5_CC2_IT   0x04
#define TIM5_CC3_IT   0x08

// 計數方向
#define TIM5_DIR_UP   0
#define TIM5_DIR_DOWN 1

// API 聲明
extern void TIM5_Init_Base(uint16_t arr, uint8_t psc);      // 定時器模式初始化
extern void TIM5_Init_InputCapture(void);                   // 輸入捕獲模式初始化
extern void TIM5_Channel_Cmd(uint8_t ch_mask, uint8_t en);  // 通道使能/禁止
extern void TIM5_Set_Direction(uint8_t ch, uint8_t dir);    // 設置捕獲邊沿方向
extern void TIM5_IT_Cmd(uint8_t it_mask, uint8_t en);       // 中斷使能/禁止
extern void TIM5_Cmd(uint8_t en);                           // 定時器總開關

#endif

驅動源文件 timer5.c 關鍵實現

基礎定時器初始化

void TIM5_Init_Base(uint16_t arr, uint8_t psc) {
    TIM5_EGR = 0x00;               // 禁止更新事件產生
    TIM5_PSCR = psc;               // 設置分頻 (PSCR=4 → 16分頻)
    TIM5_ARRH = (arr >> 8) & 0xFF; // 自動重裝載值高位
    TIM5_ARRL = arr & 0xFF;        // 低位
    TIM5_CNTRH = 0; TIM5_CNTRL = 0; // 計數器歸零
    TIM5_CR1 = 0x00;               // CR1: CEN=0 (暫不啟動), UDIS=0 (允許更新)
}

輸入捕獲初始化

void TIM5_Init_InputCapture(void) {
    // 1. 先禁止所有通道
    TIM5_CCER1 &= ~(0x01 | 0x10); // CC1E=0, CC2E=0
    TIM5_CCER2 &= ~0x01;          // CC3E=0

    // 2. 配置捕獲模式: 邊沿檢測、濾波、預分頻
    // CCMRx: ICxF=0000(無濾波), ICxPSC=00(無預分頻), CCxS=01(ICx映射到TIxFP1)
    TIM5_CCMR1 = 0x31; // 通道1: 捕獲上升沿, 映射TI1
    TIM5_CCMR2 = 0x32; // 通道2: 捕獲上升沿, 映射TI2 (或根據需求修改)
    TIM5_CCMR3 = 0x31; // 通道3

    // 3. 從模式控制器: 復位模式 (SMS=100)
    TIM5_SMCR = 0x04;

    // 4. 設置捕獲極性 (CCERx: CCxP/CCxNP)
    TIM5_Set_Direction(TIM5_CC1_IT, TIM5_DIR_UP);   // 通道1 上升沿
    TIM5_Set_Direction(TIM5_CC2_IT, TIM5_DIR_DOWN); // 通道2 下降沿
    TIM5_Set_Direction(TIM5_CC3_IT, TIM5_DIR_UP);   // 通道3 上升沿

    // 5. 使能通道 1,2
    TIM5_Channel_Cmd(TIM5_CC1_IT | TIM5_CC2_IT, ENB);
}

中斷與啟動控制

void TIM5_IT_Cmd(uint8_t it_mask, uint8_t en) {
    if (en) TIM5_IER |= it_mask;
    else    TIM5_IER &= ~it_mask;
}

void TIM5_Cmd(uint8_t en) {
    if (en) {
        TIM5_IT_Cmd(TIM5_UPD_IT, ENB); // 啟用更新中斷
        TIM5_CR1 |= 0x01;              // CEN=1 啟動計數器
    } else {
        TIM5_IT_Cmd(TIM5_UPD_IT, DIS);
        TIM5_CR1 &= ~0x01;
    }
}

主程式調用示例

#include "timer5.h"

void main(void) {
    // 系統時鐘 16MHz，PSCR=4 (16分頻) → 計數頻率 1MHz (1us/拍)
    // ARR=29 → 週期 30us 進入更新中斷
    TIM5_Init_Base(30, TIM5_DIV16);
    TIM5_Cmd(ENB); // 啟動定時器、使能更新中斷

    while (1) {
        // 主循環處理其他任務
    }
}

// 中斷服務程序 (需在 stm8s_it.c 中實現)
/*
@far @interrupt void TIM5_UPD_IRQHandler(void) {
    // 30us 週期任務
    TIM5_SR1 &= ~0x01; // 清除更新標誌
}
*/

寄存器速查表