STM32高速脉冲发波方案

对于步进电机，脉冲频率一般在几千Hz到几十千Hz左右，但是对于伺服电机，由于其转速高，分辨率高，其要求的脉冲频率可以高达几百千Hz甚至高到几兆Hz。此外对于多轴运动控制器，还需要同时发出多路高频率的脉冲波形。如何让单片机发出高频率的高速脉冲，有以下几种方法：

1）使用定时器溢出中断，定时中断里翻转IO口电平来产生方波。

优点：实现简单，对硬件要求不高。

缺点：不适合高速脉冲波形，而且脉冲分辨率也不高。

2）使用PWM方式，通过改变PWM周期寄存器的值来改变周期，从而发出频率可变的方波。

优点：可以输出高速脉冲。

缺点：一个定时器只能输出一路脉冲，而且脉冲数量不可控制。

3）使用定时器的输出比较模式，设置输出比较匹配时翻转IO口，并开启输出比较中断，

在中断中装载下一次比较值。

优点：可以输出高速脉冲，并且脉冲数量可以控制。

缺点：进入中断频繁，增加CPU负担，一旦电机多，这种方法消耗MCU资源严重。

 

由于上述几种方法都不适合用来产生多路高速脉冲，故本方案使用DMA+PWM结合的方式来产生多路高速脉冲。对于STM32系列MCU，存在多路DMA通道。DMA允许外设和内存之间直接进行数据访问而不需要CPU的干预。在内存数组里配置一串设定好的频率值，然后设定相应的DMA通道，将对应的定时器设置成PWM模式，然后将DMA通道和定时器通道进行关联。则使能DMA和定时器通道以后，内存数组中的这串频率值会传送给定时器通道，控制定时器通道自动产生频率可变的PWM波形。这个发波原理用程序流程图如下所示。

具体程序，可以参考链接：https://blog.csdn.net/qq_21793157/article/details/88798467