stm32 产生精准脉冲数PWM

stm32 产生精准脉冲数PWM

PWM输出TIM高级定时器、通用定时器自带PWM输出功能,难点在于指定脉冲的个数。

方法1:

产生一个周期的PWM触发一次中断,中断计数实现指定个数PWM,则N个PWM波形,触发N次中断。次类方法看起来看不错,实际应用的时候,当PWM的频率高的时候,程序就会频繁进入中断,导致整个程序的实时性变差。低频的时候可以用,一般频率不超过1KHz,1mS中断一次。

方法2:定时器中断法

输出PWM的同时,采用高级定时器的重复次数计数器,将脉冲数放在计数器里面,到达个数的时候溢出中断。
stm32 产生精准脉冲数PWM_第1张图片
stm32 产生精准脉冲数PWM_第2张图片

小结:

这个方法比较简单,注意计数器是8位,所以只能计数256个脉冲,需要增加个数的,可以在256个溢出中断里面计算,每次进入中断就减去256,再重新给重复计数器剩下的数值,每次最多给256,最后实现超过n个256脉冲+小于m个脉冲的组合。

公示: 目标脉冲y=n*256+m;

n=y/256
m=y%256

这个方法不错,但是只有高级定时器才有重复计数器。

还可以开启另外一个定时器

比如:

  1. 定时器1输出PWM。周期是1ms,占空比可以自己设定。
  2. 定时器2用来定时,想要输出100个脉冲,定时器2就定时100*1ms=100ms。
  3. 同时启动定时器1、2。定时时间到在TIM2中断中关闭PWM输出。
    小结:设定好,两个定时器的周期数,相同的最好计算,由于计数器是16位的,所以最大计算范围是65536。

方法3

采用两个定时器,从模式定时器产生PWM,主模式定时器控制PWM的产生时间。
如下图:从定时器TIM3,ITR1(TS=001)主定时器则为TIM2。

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设置主定时器为单脉冲模式

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TIM_SelectOutputTrigger(TIM2,TIM_TRGOSource_OC1Ref); //OC1REF signal is used as the trigger output (TRGO).单一模式不需要设置

输出引脚

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stm32 产生精准脉冲数PWM_第9张图片

void TIM_Init(void)
{	
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStruct;
	TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStruct;
	GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStruct;

	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);//使能PC,PA端口时钟
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2|RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);   //使能定时器23的时钟
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);						  //使能复用IO时钟	

	//GPIO_PinRemapConfig(GPIO_FullRemap_TIM3, ENABLE);	

	GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出
	GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;			
	GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);	
	
	GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct); 

	//TIM2工作在单脉冲下
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;//向上计数模式
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler = 7199;				//预分频值,每100us计数一次
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period = 99; 					//重装值,决定单脉冲周期
	TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseInitStruct);	

	TIM_SelectOnePulseMode(TIM2,TIM_OPMode_Single);		 //设置TIM2在单脉冲模式,且是单一的脉冲,在下一个更新事件停止	  
	TIM_SelectOutputTrigger(TIM2,TIM_TRGOSource_OC1Ref); //OC1REF signal is used as the trigger output (TRGO).单一模式不需要设置

	TIM_OC1PreloadConfig(TIM2,TIM_OCPreload_Enable);	 //使能定时器2的通道1预装载寄存器
	TIM_OCInitStruct.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2;		 //在向上计数时,一旦TIMx_CNT>TIMx_CCR1时通道1为有效电平
	//TIM_OCInitStruct.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;	//OC1输出使能
	TIM_OCInitStruct.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;//TIM_OCPolarity_High;		//有效电平为高TIM_OCPolarity_Low
	//没什么用
	
	TIM_OCInitStruct.TIM_Pulse = 20;		//比较捕获1的预装载值,决定单脉冲占空比,这个20就是低电平延续的来源
	TIM_OC1Init(TIM2,&TIM_OCInitStruct);		
	TIM_Cmd(TIM2,DISABLE); //Disable the TIM Counter

	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;//向上计数模式
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler = 719; //预分频值,10us计数一次
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period = 29;		//重装值,决定PWM周期
	TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TimeBaseInitStruct);

	TIM_SelectSlaveMode(TIM3, TIM_SlaveMode_Gated);//TIM3为门控模式	
	TIM_SelectMasterSlaveMode(TIM3,TIM_MasterSlaveMode_Enable);//使能TIM3的主从模式	
	TIM_SelectInputTrigger(TIM3,TIM_TS_ITR1);//内部触发,TIM_TS_ITR1对应TIM2
	

	TIM_OC1PreloadConfig(TIM3,TIM_OCPreload_Enable);//使能定时器3的通道1预装载寄存器
	TIM_OCInitStruct.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2;//在向上计数时,一旦TIMx_CNT>TIMx_CCR1时通道1为有效电平
	TIM_OCInitStruct.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;//OC1输出使能
	TIM_OCInitStruct.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;//有效电平为高
	TIM_OCInitStruct.TIM_Pulse = 15;//比较捕获1的预装载值,占空比为50%
	TIM_OC1Init(TIM3,&TIM_OCInitStruct);
	TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);//使能TIM3
}

/*********************************************************
名称:Pulse_Control(u16 cycle, u16 pulse_num)
说明:生成指定个数脉冲,每个脉冲周期为cycle微秒,脉冲个数生成的个数
      和单脉冲高电平时间有关系,脉冲个数就由高电平时间来确定
参数cycle:为TIM3一个脉冲周期,单位(us)
参数pulse_num:为脉冲个数,决定步进电机步数
**65516=65536 -20**
要求:cycle * pulse_num < 6551600  us
返回值:无
*********************************************************/
void Pulse_Control(u16 cycle, u16 pulse_num)
{
	u16 arr3 = 0;
	u32 time = 0;
	if(pulse_num)
	{ 
		time = cycle * pulse_num / 100;//预分频为720,100us计数一次
		arr3 = cycle / 10;             //预分频为72,10us计数一次 
		TIM_SetAutoreload(TIM2, time+19);//低电平周期加高电平周期
		
		TIM_SetAutoreload(TIM3, arr3 - 1);
		TIM_SetCompare1(TIM3,arr3 / 2); //设置PWM占空比为50%
		TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);//使能TIM2
	}
}

单脉冲主从模式



``
单次测量
![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/485e54a16d90427ca88919fdbd901843.png)
循环发送

```c
int main()
{  	
	TIM_Init(); 
	delay_init();
	
	while(1)
	{	
		
		Pulse_Control(500,20); //500us,10个脉冲
		delay_ms(1);		
		
	}
}

** 周期15.057ms ,占空比参数20**
stm32 产生精准脉冲数PWM_第10张图片
** 周期15.057ms ,占空比参数20**
stm32 产生精准脉冲数PWM_第11张图片


#include "stm32f10x.h"
#include "delay.h"
#include "timer.h"

int main()
{  	
	TIM_Init(); 
	delay_init();
	
	while(1)
	{	
		
		Pulse_Control(500,20); //500us,10个脉冲
		delay_ms(1);		
		
	}
}

stm32 产生精准脉冲数PWM_第12张图片

连续输出波形的探讨

去掉主函数的延时函数,加多脉冲的输出
一开始以为会在没执行完脉冲的输出个数后会覆盖输出,导致输出混乱,实际测量才发现并没有

int main()
{  	
	TIM_Init(); 
	delay_init();
	
	while(1)
	{	
		
		Pulse_Control(500,500); //500us,10个脉冲
		//delay_ms(1);		
		
	}
}

stm32 产生精准脉冲数PWM_第13张图片

意味着如何执行输出指令,它都等待下一个质量执行完才重新输出,出现这样的情况原因如下:

stm32 产生精准脉冲数PWM_第14张图片
硬件仿真
确实没有使能该位
stm32 产生精准脉冲数PWM_第15张图片
寄存器详情
stm32 产生精准脉冲数PWM_第16张图片
** 溢出中断才会更新ARR值**

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