STM32F4的PWM脉冲数量精确输出

Posted 2022-02-01 逐渐掉头发的阿江

漫长的几场考试终于结束，也是开始继续之前因考试搁置的项目。

这是2022年第一篇博客，也希望自己更加精益求精、不轻视小问题、脚踏实地、无论事情简单与否都不浮躁地干完。

采用定时器主从模式来达到pwm脉冲的精确输出，主定时器用来控制从定时器的pwm脉冲输出数量，从定时器用来产生pwm脉冲。

TIMx内部触发连接

从定时器	ITR0	ITR1	ITR2	ITR3
TIM2	TIM1	TIM8	TIM3	TIM4
TIM3	TIM1	TIM2	TIM5	TIM4
TIM4	TIM1	TIM2	TIM3	TIM8
TIM5	TIM2	TIM3	TIM4	TIM8

通用定时器2~5引脚

	CH1	CH2	CH3	CH4
TIM2	PA0/PA5/PA15	PA1/PB3	PA2/PB10	PA3/PB11
TIM3	PA6/PB4/PC6	PA7/PB5/PC7	PB0/PC8	PB1/PC9
TIM4	PB6/PD12	PB7/PD13	PB8/PD14	PB9/PD15
TIM5	PA0/PH10	PA1/PH11	PA2/PH12	PA3/PI0

以TIM2和TIM3为例。引脚各取PA0和PC6。

将TIM2设置为主模式，把PWM的参考电平OC1REF作为TRGO触发输出。

将TIM3设置为从模式的门控模式，将TIM2的TRG0作为触发输入，控制定时器的开启和关闭。

只有当TIM2的PWM波为低电平时，TIM3才输出PWM波。这样当TIM3的PWM脉冲频率一定时，只要控制TIM2的PWM波的占空比就可以控制TIM3的PWM脉冲输出数量。

 

 程序如下：

TIM2主模式初始化：

void TIM2_Config(u32 cycle)

	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
	TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
	
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);//使能定时器时钟
	
	RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);//使能IO口时钟
	
	GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource0,GPIO_AF_TIM2);//PA0复用为定时器2
	
	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;           
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;        //复用功能
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;	//速度100MHz
	GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;      //推挽复用输出
	GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;        //上拉
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);               //初始化PA0
	
	
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler=8400-1;                  //定时器分频
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;//向上计数模式
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=cycle;                  //自动重装载值
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1; 	
	TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseStructure);           //初始化定时器

	
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2;            //选择PWM模式
	TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;//比较输出使能
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;    //输出极性低
	TIM_OC1Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);                     //初始化定时器通道
	
	/*定时器主模式设置*/
	TIM_SelectMasterSlaveMode(TIM2, TIM_MasterSlaveMode_Enable);
    TIM_SelectOutputTrigger(TIM2, TIM_TRGOSource_OC1Ref);
	
	TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);

	TIM_OC1PreloadConfig(TIM2, TIM_OCPreload_Enable);//使能定时器在ccr上的预装载寄存器
	
	TIM_ARRPreloadConfig(TIM2,ENABLE);//ARPE使能
	TIM_SetCompare1(TIM2,1000);

TIM3从模式初始化：

void TIM3_Config(u32 PulseNum)

	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
	TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
	
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);//使能定时器时钟
	
	RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOC, ENABLE);//使能IO口时钟
	
	GPIO_PinAFConfig(GPIOC,GPIO_PinSource6,GPIO_AF_TIM3);//PC6复用为定时器3
	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;           
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;        //复用功能
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;	//速度100MHz
	GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;      //推挽复用输出
	GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;        //上拉
	GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStructure);               //初始化PC6
	
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler=8400-1;                  //定时器分频
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;//向上计数模式
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=PulseNum;               //自动重装载值
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1; 	
	TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TimeBaseStructure);           //初始化定时器
	
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2;            //选择PWM模式
	TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;//比较输出使能
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;    //输出极性低
	TIM_OC1Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);                     //初始化定时器通道
	
	/*定时器从模式设置*/
	TIM_SelectInputTrigger(TIM3, TIM_TS_ITR1);
    TIM_SelectSlaveMode(TIM3,TIM_SlaveMode_Gated );

	TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);
	
	TIM_OC1PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);//使能定时器在ccr上的预装载寄存器
	
	TIM_ARRPreloadConfig(TIM3,ENABLE);//ARPE使能
	
	TIM_SetCompare1(TIM3,20);

PWM控制输出：

void Pulse_output(u32 cycle,u32 PulseNum)

	TIM2_Config(cycle);
	TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
	TIM3_Config(PulseNum);
	TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);

主函数：

int main(void)
 
	u16 led0pwmval=0;    
	u8 dir=1;
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置系统中断优先级分组2
	delay_init(168);  //初始化延时函数
	uart_init(115200);//初始化串口波特率为115200
	//LED_Init();
	Pulse_output(2000-1,40-1);
    while(1);

TIM2产生周期为1S，占空比为50%的PWM波。

TIM3产生周期为0.1S，占空比为50%的PWM波。

理论是1S内TIM3产生5次PWM脉冲，示波器采集到的现象也是。

 拓展：根据此可行的理论，可通过TIM2的定时器中断来控制每次操作只输出想要的脉冲数，由于手上的示波器过于简单，因此实际实现会等后面专业示波器到手了再次实现。