带定时器的旋转编码器编程

问：

我设计了一个带有STM32F103CBT6微控制器和 16 MHz 晶体振荡器的定制 PCB。该板具有一个按钮矩阵，其中包含 16 个按钮、2 个独立按钮和 4 个旋转编码器。

虽然我已经使用轮询方法成功地对按钮矩阵和独立按钮进行了编程，以检查按钮状态，但我现在正在解决对旋转编码器进行编程的挑战。我正在探索两种选择。

第一种选择是将所有编码器引脚设置为gpio_input并监控它们的状态变化，类似于按钮矩阵（例如，当引脚变为低电平时注册输入）。但是，这会在引脚上引入弹跳/跳跃，从而导致不正确或重复的输入。

向我推荐的第二种选择是使用计时器。每个编码器都连接到定时器的通道 1 和通道 2。例如，编码器 1 连接到定时器 1（通道 1 = PA8 和通道 2 = PA9），编码器 2 连接到定时器 2（通道 1 = PA0 和通道 2 = PA1），编码器 3 连接到定时器 3（通道 1 = PA6，通道 2 = PA7），编码器 4 连接到定时器 4（通道 1 = PB6，通道 2 = PB7）。

由于我不太熟悉在STM32上使用定时器，因此我在网上查找了信息，并尝试了各种方法，但收效甚微。目前，我有编码器 1 与定时器 1 一起工作，但输入不正确，提供随机按钮 1 和按钮 2 输入，甚至不是每个脉冲。

目标是为每个编码器的顺时针和逆时针移动生成唯一值，这些值将作为 HID 报告发送到 PC。这意味着我需要 8 个不同的输入值（每个编码器 2 个，x4），例如编码器 1 的顺时针位 0 和逆时针位 1，以及编码器 2 的位 2 和位 3，依此类推。

我目前拥有的计时器配置代码：

void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim) {
    if (htim->Instance == TIM1) {
        int16_t currentEncoderValue = TIM1->CNT;
        int16_t encoderDiff = currentEncoderValue - prevEncoderValue;

        if (encoderDiff > 0) {
            // Clockwise rotation detected
            buttonReport.buttons |= (1 << 0);
        } else if (encoderDiff < 0) {
            // Counterclockwise rotation detected
            buttonReport.buttons |= (1 << 1);
        }

        if (encoderDiff != 0) {
            buttonReport.report_id = 1;
            USBD_CUSTOM_HID_SendReport(&hUsbDeviceFS, (uint8_t*)&buttonReport, sizeof(buttonReport));
        }

        prevEncoderValue = currentEncoderValue;
        __HAL_TIM_ENABLE_IT(htim, TIM_IT_UPDATE);
    }
}

int main(void)
{
  HAL_Init();
  SystemClock_Config();
  MX_GPIO_Init();
  MX_TIM1_Init();
  MX_TIM2_Init();
  MX_TIM3_Init();
  MX_TIM4_Init();
  MX_USB_DEVICE_Init();

  HAL_TIM_Encoder_Start(&htim1, TIM_CHANNEL_ALL);
  HAL_TIM_Encoder_Start(&htim2, TIM_CHANNEL_ALL);
  HAL_TIM_Encoder_Start(&htim3, TIM_CHANNEL_ALL);
  HAL_TIM_Encoder_Start(&htim4, TIM_CHANNEL_ALL);

  HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim1);
  HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2);
  HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim3);
  HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim4);

  while (1) {
      SCANALL();
       HAL_Delay(50);
  }
}

static void MX_TIM1_Init(void)
{

  /* USER CODE BEGIN TIM1_Init 0 */

  /* USER CODE END TIM1_Init 0 */

  TIM_Encoder_InitTypeDef sConfig = {0};
  TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig = {0};

  /* USER CODE BEGIN TIM1_Init 1 */

  /* USER CODE END TIM1_Init 1 */
  htim1.Instance = TIM1;
  htim1.Init.Prescaler = 1;
  htim1.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
  htim1.Init.Period = 1;
  htim1.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
  htim1.Init.RepetitionCounter = 0;
  htim1.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_ENABLE;
  sConfig.EncoderMode = TIM_ENCODERMODE_TI12;
  sConfig.IC1Polarity = TIM_ICPOLARITY_FALLING;
  sConfig.IC1Selection = TIM_ICSELECTION_DIRECTTI;
  sConfig.IC1Prescaler = TIM_ICPSC_DIV1;
  sConfig.IC1Filter = 10;
  sConfig.IC2Polarity = TIM_ICPOLARITY_FALLING;
  sConfig.IC2Selection = TIM_ICSELECTION_DIRECTTI;
  sConfig.IC2Prescaler = TIM_ICPSC_DIV1;
  sConfig.IC2Filter = 10;
  if (HAL_TIM_Encoder_Init(&htim1, &sConfig) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_RESET;
  sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE;
  if (HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htim1, &sMasterConfig) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  /* USER CODE BEGIN TIM1_Init 2 */

  /* USER CODE END TIM1_Init 2 */

}