STM32CubeMX生成STM32H7工程-Pinout&Configuration-Timer Connectivity(四)

本次更新内容为STM32CubeMX生成STM32H7 工程项目应用中Pinout&Configuration关于Timer 和Connectivity部分说明，文中Tips是比较易出错的点，多多关注。欢迎关注本公众“硬件开发不完全攻略”，上传可能中可能有些图片可能分辨率有降低，后台回复“STM32”，获取源文档。

配置主界面

1Pinout&Configuration

1.1System Core

1.2Analog

1.3Timers

1.3.1RTC

1.3.2TIM

1.3.2.1功能要点

1)OVERVIEW

有shadow register

2)Conter modes

3)Capture/compare

此功能可用于硬件测频，可以使程序简化一些，避免GPIO中断中记录TIMER值。应该也可以避免将此中断优先级设置的比较高。

1.3.2.2各定时器功能特点列表及应用功能分配

以PMC-751X装置应用为例，介绍各个定时器的应用功能分配。PMC-751X一共用了8个定时器（不包括sysTick），其中有AD采样起动定时器、MS/5MS/20MS定时器、捕捉功能定时器（用于硬件测频）、PWM功能定时器（AO功能），比较有代表性。

		功能	是否支持触发AD
sysTick					CubeMX默认配置的是1000Hz(1ms/TICK)
High-Resolution Timer	HRTIM	6 * 16	是
Advanced-control timers	TIM1	16-bit auto-reload Measuring the pulse lengths of input signals(input copture) Output waveforms(PWM)	是		触发AD 亚微秒级定时 以50HZ为例： 64点采样 312.5US 128点采样 156.25US 256点采样 78.125US 所以，此定时器规划为分辨率达到NS级的定时器
	TIM8		是		Input Capture direct 硬件测频
General-purpose timers	TIM2	16-bit/32-bit auto-reload Measuring the pulse lengths of input signals(input copture) Output waveforms(PWM)	是		AO PWM
	TIM3		是		Input Capture direct 硬件测频
	TIM4		是
	TIM5				32位定时器自由走时，可用于测频计时，使更准一些。用于PQ时，可以避免AD定时误差带来的其他问题，减少复杂处理 TIMER时钟频率：50M
General-purpose timers	TIM12	16-bit auto-reload Measuring the pulse lengths of input signals(input copture) Output waveforms(PWM)			1 ms定时中断
	TIM13				5msms定时中断
	TIM14				20ms定时中断
General-purpose timers	TIM15	16-bit auto-reload Measuring the pulse lengths of input signals(input copture) Output waveforms(PWM)	是
	TIM16
	TIM17
Basic timers	TIM6	16-bit auto-reload Drive the DAC	是
	TIM7
Low-power timer	LPTIM		是

1.3.2.3普通定时功能配置

普通定时器功能，主要用于定时功能，产生定时中断，或者触发AD采样。需要有动态调整定时器溢出值功能。使用配置比较简单。如果用于触发AD采样，可以直接配置硬件触发，不需要在定时器中断服务程序，写代码起动AD采样。所以，也不需要开启中断。

Tips1：Prescaler分频系数，如果要2分频，则此处应该配置为1；

Tips2：注意需要使能auto-reload preload；

Tips3：Counter Period(AutoReload Register) = 计算值 – 1.例如：分频后定时器实际时钟为50M，需要1MS定时，此值应该设置为：50 000 000 / 1000 – 1 = 49999；

 

1.3.2.4捕捉功能配置

捕捉功能可用于测量一个脉冲的宽度，例如可用于硬件测频，IRIG-B码解析等。时钟频率要根据脉冲的宽度来设置合适的时钟频率，最好能够避免在一个脉冲宽度内，发生RELOAD，这样的话还需要使能TIMER_UPDATE中断，计翻转次数。

 

1.3.2.5PWM功能配置

PWM一般用于实现AO功能，通过设置PWM占空比，实现AO输出的电流大小。此定时器的Counter Period(AutoReload Register)要根据硬件电路设计要求的PWM频率来设置（当前常见的设计是100Hz）。

PWM Generation Channel几个主要配置项说明：

Tips1：Mode选择 PWM mode 1(具体各种模式有何差别，查芯片手册)；

Tips2：Pulse设置初始化时PWM的占空比，如下图中的配置，占空比为：500/50000 = 1%。具体要设置多少，需要保证此时输出的AO电流值小于4MA；

Tips3：CH Polarity 配置占空比对应的电平：高/低。根据硬件电路设计进行设置，如果硬件电路设计低电平时AO电流输出，此处配置为LOW，反之配置为HIGH；

Tips4：Output compare preload需要使能。

1.4Connectivity

1.4.1I2C

1.4.1.1功能要点

1.4.1.2配置

Standard Mode模式下，I2C总线最大频率只能到100K，如果需要大于100K，则需要配置为Fast Mode。Standard Mode模式下，自动配置完成后，I2C总线的SCL时钟信号，高低电平时间比大概是：6:4。

Fast Mode模式下，CUBEMX自动生成的代码，SCL占空比比较悬殊，其应该是完全按照I2C FAST模式要求来配置的，无论是200K还是400K，高电平时间基本都是0.8US。对比RTC8025、FM24也满足他们的要求，但是对于低速情况下，高电平裕度显得不太够。所以，直接手动改一下占空比设置。高低电平时间按4:6来配置。因为低电平期间，从设备需要准备数据，时间相对需要的长一些。

比如：I2C的工作频率为20M的频率，总线200K，TIMEING最后两个字节应该分别是(40 -1)和(60-1)，但是设置了数据建立时间和滤波后，会导致总线实际频率会小一些，这个就没太大关系了。

Tips1：Fast Mode模式下，注意手动调整一下Timing，使SCL时钟的高低电平百分比更合理一些；

Tips2：Rise Time注意要落实一下满足器件的最小建立时间，但是在SCL时钟高低电平百分比不悬殊的情况下，一般肯定可以满足；

Tips3：注意Address Length selection的选择要与器件一致；

1.4.2SPI

1.4.2.1功能要点

SSI(Synchronous Serial Interface)由TI公司定义的接口协议标准；SPI(Serial Peripheral Interface)是由Motorola公司定义的接口协议标准；两者的用法有类似的地方。SPI串行帧帧同步SSIFss为低电平有效，在整个帧传输期间生效；SSI串行帧同步SSIFss在发送每个帧之前产生宽度为一个时钟周期的高脉冲。SSI模块和片外从设备都在SSICLK的上升沿驱动输入数据，在SSICLK的下降沿锁存另一端的输入数据。

Motorola的叫SPI协议，TI的叫SSP协议。

1.4.2.2配置

Tips1：CS信号是软件控制还是硬件控制：软件。原因：对于常见的SPI设备：Flash/FRAM，其读写时序一般都是先发命令和地址，直接再发数据，而应用层在操作Flash/FRAM时，地址和数据一般都是分开的。为了避免应用层/驱动层将命令、地址、数据先整合拷贝到一个数组中，驱动中最好能够支持命令、地址、数据的分开单独写入。STM32H7XX的HAL库没有做类似的接口。只有软件控制CS信号，才能方便地通过STM32H7XX的HAL库中已有函数来实现Flash/FRAM的操作；

Tips2：Frame Format:Motorola，根据器件要求设置SPI的工作模式MODE 0/1/2/3（CPOL、CPHA）;

Tips3：Master Keep Io State一定要设置为Enable，否则每次调用STM32H7XX的HAL库提供的SPI的Transmit/Receive/Transmit Receive后，库函数中都会将SPI模块DISABLE，导致SPI的四个信号不再受SPI模块控制，从而导致时序不对（尤其是CS为软件控制时）、信号质量差；

1.4.3UART

1.4.3.1功能要点

1.4.3.2配置

Tips1：如下图１,4，Hardware Flow Control，推荐使用硬件。同时根据硬件电路设计情况(低收高发/高发低收)，设置Polarity为对应的High/Low，这个Polarity对应的是发送时DE信号的电平；

Tips2：Word Length，如果是8N1，此处应配置为8。如果是8E1/8O1，此处应配置为9;

Tips3：注意需将FIFO、DMA、中断全部使能，保证其生成对应的基础代码。具体应用时，是否用DMA、FIFO，可根据实际需要调用不同的接口函数；

Tips4：CubeMX中没有RTO的设置，通过HAL中相关的函数来配置RTO参数和使能/禁止。

1.4.4FDCAN

1.4.5ETH

1.4.5.1功能要点

下面这个TCP segmentation offload还没有太理解，它真正的作用，以及可以解决什么问题。

1.4.5.2配置

Tips1：MAC的收发BUFFER默认配置在0x30040000这块内存中，Tx/Rx Descriptor Length及Address的配置要注意需要留足够的空间能够满足Descriptor的存储。CubeMX也会对此进行检查，我们也可以根据自动生成的代码中的Descriptor结构体来分析确认；

Tips2：下图中调整了Rx Buffers Length的大小，主要考虑是因为我们目前用的最多的是MODBUS TCP，一般没有那么长的数据报文，这里减小Rx Buffers Length，增大Rx Descriptor Length，可以提高系统缓存报文的能力，总BUFFER大小没有变化;