STM32F103基于HAL工程TIM4多通道PWM固定占空比连续和单脉冲输出

STM32F103基于HAL工程TIM4多通道PWM固定占空比输出

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✨在测试过程中发现配置的2路PWM总是只有一个固定的通道有输出，于是将该功能输出引脚复用到其他引脚，输出波形有，确定是芯片引脚的问题，后面换了一块板测试，确定是芯片引脚确实有问题，刚开始一直没有怀疑是IO口本身的问题。买芯片还是最好不要买翻新二手的，不然意外和惊喜不知道是哪个。

• 通过STM32cubemx配置好定时器以及选择好通道后，在keil中只需要开启定时器以及设置占空比比较值就可以完成固定占空比的工程配置。
• PB8 -> TIM4_CH3
  
• PB9 -> TIM4_CH4
  

STM32CUMX定时器配置

• 选择定时器4，选择对应通道3和通道4
  

• 如果上面使用TIM4的通道1和通道2，可以将其引脚映射到PB6和PB7引脚上，
  

• 配置具体频率以及计数值相关参数
  

void MX_TIM4_Init(void)
{

  /* USER CODE BEGIN TIM4_Init 0 */

  /* USER CODE END TIM4_Init 0 */

  TIM_ClockConfigTypeDef sClockSourceConfig = {0};
  TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig = {0};
  TIM_OC_InitTypeDef sConfigOC = {0};

  /* USER CODE BEGIN TIM4_Init 1 */

  /* USER CODE END TIM4_Init 1 */
  htim4.Instance = TIM4;
  htim4.Init.Prescaler = 72-1;//分频系数72分频
  htim4.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;//向上计数方式
  htim4.Init.Period = 500-1;
  htim4.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;//时钟不分频
  htim4.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_ENABLE;//分频系数72分频
  if (HAL_TIM_Base_Init(&htim4) != HAL_OK)//初始化定时器
  {
    Error_Handler();
  }
  sClockSourceConfig.ClockSource = TIM_CLOCKSOURCE_INTERNAL;
  if (HAL_TIM_ConfigClockSource(&htim4, &sClockSourceConfig) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  if (HAL_TIM_PWM_Init(&htim4) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_RESET;
  sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE;
  if (HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htim4, &sMasterConfig) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  sConfigOC.OCMode = TIM_OCMODE_PWM2;//TIMx_CNT>TIMx_CCRn时，输出有效电平
  sConfigOC.Pulse = 0;//占空比
  sConfigOC.OCPolarity = TIM_OCPOLARITY_HIGH; //输出极性:TIM输出比较极性高
  sConfigOC.OCFastMode = TIM_OCFAST_DISABLE;//快速比较使能
  if (HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim4, &sConfigOC, TIM_CHANNEL_3) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  sConfigOC.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1;//TIMx_CNT
  if (HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim4, &sConfigOC, TIM_CHANNEL_4) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  /* USER CODE BEGIN TIM4_Init 2 */

  /* USER CODE END TIM4_Init 2 */
  HAL_TIM_MspPostInit(&htim4);

}

Keil中开启定时器4以及设置占空比

1. 在tim.c中，定时器初始化函数中开启定时器计时。

void HAL_TIM_MspPostInit(TIM_HandleTypeDef* timHandle)
{

    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
    if(timHandle->Instance == TIM4)
    {
        /* USER CODE BEGIN TIM4_MspPostInit 0 */

        /* USER CODE END TIM4_MspPostInit 0 */

        __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
        /**TIM4 GPIO Configuration
        PB8     ------> TIM4_CH3
        PB9     ------> TIM4_CH4
        */
        GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_8 | GPIO_PIN_9;
        GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
        GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
        HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);

        /* USER CODE BEGIN TIM4_MspPostInit 1 */
        HAL_TIM_PWM_Start(timHandle, TIM_CHANNEL_3); //开启PWM输出通道3,PB8 -->2KHz
        HAL_TIM_PWM_Start(timHandle, TIM_CHANNEL_4); //开启PWM输出通道4,PB9 -->2KHz
        /* USER CODE END TIM4_MspPostInit 1 */
    }

}

2. 在main主函数中设置或重新更新改变占空比的比较值。

int main(void)
{
  /* USER CODE BEGIN 1 */
//	uint8_t flag,i;
  /* USER CODE END 1 */

  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* USER CODE BEGIN Init */

  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */

  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_TIM4_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */

  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
    while(1)
    {
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
		htim4.Instance->CCR4=250;//输出固定占空比
		htim4.Instance->CCR3=350;
//        __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim4, TIM_CHANNEL_4, 250); //设置CH4->PWM脉冲宽度,同上
//        __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim4, TIM_CHANNEL_3, (150)); //设置CH3->PWM脉冲宽度
    }
  /* USER CODE END 3 */
}

输出极性和电平状态关系

• 如果设置的输出极性为High，则函数__HAL_TIM_SetCompare(&htimx, TIM_CHANNEL_2, pluse)中的，第三个形参就代表输出的占空比值。
  

 __HAL_TIM_SET_AUTORELOAD(&htim4, 5000 - 1); 
 __HAL_TIM_SetCompare(&htim4, TIM_CHANNEL_1, 4800);

程序源码

链接: https://pan.baidu.com/s/1kNZLOGtXkgX9th21qtxnPg
提取码: knm8

单脉冲输出

✨所谓的单脉冲输出方式，就是在启动执行 HAL_TIM_PWM_Start(&htim4, TIM_CHANNEL_1);函数后，对应的PWM输出通道上的引脚上只会产生一个脉冲信号。（固定占空比的PWM信号是由连续输出的脉冲信号组成的。）由于是单脉冲输出方式，信号每次产生时时，都需要调用 HAL_TIM_PWM_Start(&htim4, TIM_CHANNEL_1);然后延时一段超过脉冲信号宽度的时间，再调用HAL_TIM_PWM_Stop(&htim4, TIM_CHANNEL_1);以表示单脉冲信号输出结束。其中间所加的延时时间，如果短于所产生的脉宽信号宽度时，脉冲信号会直接截断，所以延时时间一定要预留足够。

• 在STM32CubeMX配置定时器是勾选One Pulse Mode.

• 对应生成的配置代码：

if (HAL_TIM_OnePulse_Init(&htim4, TIM_OPMODE_SINGLE) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }

• 调用方法：

        HAL_TIM_PWM_Start(&htim4, TIM_CHANNEL_1); //启动
        HAL_TIM_PWM_Start(&htim4, TIM_CHANNEL_2);
        HAL_Delay(500);  //中间的延时不能过短， 否则输出被截断                                                             
        HAL_TIM_PWM_Stop(&htim4, TIM_CHANNEL_1);
        HAL_TIM_PWM_Stop(&htim4, TIM_CHANNEL_2);
        HAL_Delay(1000);

• ⚡下图中，白色波形是被截断不正常的波形：