STM32学习记录（一）

guoyuli · 2019-12-17T12:16:22+00:00

STM32产生PWM信号 4 m% ^2 D6 z6 J+ F( { TIM模块定时器向上溢出 & 输出比较 7 E6 `" x- l& p3 g- ~" w8 |2 e首先我们必须肯定ST公司的实力，也承认STM32的确是一款非常不错的Cortex-M3核单片机，但是，手册实在是让人觉得无法理解，尤其是其中的TIM模块，没有条理可言，看了两天几乎还是不知所云，让人很是郁闷。同时配套的固件库的说明也很难和手册上的寄存器对应起来，研究起来非常费劲！功能强大倒是真的，但至少也应该配套一个让人看的明白的说明吧~~5 v6 O! _2 w0 d! Z 两天时间研究了STM32定时器的最最基础的部分，把定时器最基础的两个功能实现了，余下的功能有待继续学习。 , X! U) f3 n8 X1 Z首先有一点需要注意：FWLib固件库目前的最新版应该是V2.0.x，V1.0.x版本固件库中，TIM1模块被独立出来，调用的函数与其他定时器不同；在V2.0系列版本中，取消了TIM1.h，所有的TIM模块统一调用TIM.h即可。网络上流传的各种代码有许多是基于v1版本的固件库，在移植到v2版本固件库时，需要做些修改。本文的所有程序都是基于V2.0固件库。( y& r, A q5 d7 [: N! L' `5 R' K 以下是定时器向上溢出示例代码： & l1 {) p* p+ C, mC语言: TIM1模块产生向上溢出事件+ _. _; _2 S X //Step1.时钟设置：启动TIM1 ' x# ?9 M- `8 X! I/ [- [RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1, ENABLE);3 s4 b! z c& [& v2 q. Z //Step2.中断NVIC设置：允许中断，设置优先级3 J. V0 ^0 Q' O _ NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM1_UP_IRQChannel; //更新事件' R2 o; D% T) Q+ t. X5 s NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; //抢占优先级0 % W. s- K' g3 }8 ~; ONVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; //响应优先级12 \& ]- }! W/ N2 s$ A NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //允许中断 ! s7 ]. T1 H2 M" WNVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //写入设置( x+ S* ]1 Z3 i //Step3.TIM1模块设置 + t l( ~3 e7 y& I0 r) Zvoid TIM_Configuration(void) % F$ Q7 N) a# Y2 J{# n# S: h d/ \! i TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_BaseInitStructure; # `9 S0 @ \/ mTIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;7 V6 C0 M1 k+ G , j- t, b; Q7 B. l//TIM1 使用内部时钟 $ u* E, @ o& u6 O" [6 C% I1 R//TIM_InternalClockConfig(TIM1); - u1 b2 ~% [2 T6 A' e# a9 h//TIM1基本设置 - J* h8 s" U9 Y/ z L v//设置预分频器分频系数71，即APB2=72M, TIM1_CLK=72/72=1MHz / a' {. j" c& _7 F% I! M7 Y//TIM_Period（TIM1_ARR）=1000，计数器向上计数到1000后产生更新事件，计数值归零: _$ Q' {/ O, u& G7 s3 | //向上计数模式1 T/ Y ~4 i2 |$ V+ ? //TIM_RepetitionCounter(TIM1_RCR)=0，每次向上溢出都产生更新事件. F6 D5 ]0 f/ {. R7 M2 H+ e/ b- Y$ `9 J* L TIM_BaseInitStructure.TIM_Period = 1000; # ?+ A; {% @% E) ~! ?+ X- h! n9 yTIM_BaseInitStructure.TIM_Prescaler = 71;1 b# B, P j. N, m# z( q5 b3 ^ TIM_BaseInitStructure.TIM_ClockDivision = 0; , v! h8 ~5 R5 s& w9 J5 t8 o ?2 @TIM_BaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;' |! ~' A8 ?( U TIM_BaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;. v9 ~$ N/ Q d9 S8 I TIM_TimeBaseInit(TIM1, &TIM_BaseInitStructure); " K. {( p9 C' w: h0 T* U//清中断，以免一启用中断后立即产生中断7 d" X3 M) b( r1 a* S TIM_ClearFlag(TIM1, TIM_FLAG_Update); # A2 ~2 |, X: b: Y1 U8 \//使能TIM1中断源 3 a/ C- P& m0 m) u* ZTIM_ITConfig(TIM1, TIM_IT_Update, ENABLE); 0 p* I2 L- v5 ]2 f//TIM1总开关：开启+ Q7 O9 f% f0 t% J8 u) a TIM_Cmd(TIM1, ENABLE); @: r5 O% V3 ]. M} ) O" U& Z( j: r3 ^//Step4.中断服务子程序：! x" M' y2 S/ K void TIM1_UP_IRQHandler(void)$ r7 q+ y0 z1 f# \1 r" u* O {/ O' k* r/ a: d4 R GPIOC->ODR ^= (1<<4); //闪灯7 b1 l8 L( p2 O; X/ o+ j5 G TIM_ClearITPendingBit(TIM1, TIM_FLAG_Update); //清中断 # h8 E' n- P# {* h5 f; ^. Y# b} 7 M' }4 I% P" u下面是输出比较功能实现TIM1_CH1管脚输出指定频率的脉冲： + M0 _" F: o+ B& \5 |' RC语言: TIM1模块实现输出比较，自动翻转并触发中断5 l7 E0 x+ m: f6 F5 ~ //Step1.启动TIM1,同时还要注意给相应功能管脚启动时钟5 p* s0 i1 T. x0 r RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1, ENABLE);/ A. \* X) P0 ], l RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); & Q/ @' t/ }7 m R2 z//Step2. PA.8口设置为TIM1的OC1输出口4 ?$ B& z$ f% g1 G8 b. o7 { GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8; # U' k; j" H2 I( @$ ~; uGPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;! m( ~; N& B9 w( p0 C8 \9 ] GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;2 n& z3 x# m9 X$ C* C6 b4 Y# ] GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);$ [6 X# O2 H$ j2 @: r1 Z //Step3.使能TIM1的输出比较匹配中断$ i; e+ i% r) e, F" Y NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM1_CC_IRQChannel;/ D1 o+ a* u1 P NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1; 0 D6 ]: f3 m: Z. H3 c2 E" uNVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;. i# i c$ \- [6 M* u" w+ m9 H NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;/ J. k, f7 [1 |6 ^+ i4 ^ NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); 3 Q! q4 P9 V, z7 s//Step4. TIM模块设置' C4 q; m* u. D. [. K void TIM_Configuration(void) * P0 C* w0 p& E! M& O; {% h5 S{ ) Y E J* q$ j TIM_TimeBaseInitTypeDefTIM_BaseInitStructure; 4 | r6 @$ h( t& J TIM_OCInitTypeDefTIM_OCInitStructure; , Z1 f5 U) z' W0 f x. P1 n 9 R! \9 G6 a, ^9 x: w+ ]6 u //TIM1基本计数器设置 * h+ c5 ?( [6 ?3 Z: C2 i$ m TIM_BaseInitStructure.TIM_Period =0xffff; //这里必须是65535+ ~! k! i9 q8 r" p7 h TIM_BaseInitStructure.TIM_Prescaler= 71; //预分频71，即72分频，得1M # d2 U2 h' ^! O' |( Q TIM_BaseInitStructure.TIM_ClockDivision = 0; //时钟分屏; x/ v* m m$ }0 j( h TIM_BaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //计数模式为往上计算 , J% }4 V+ [- p, J TIM_BaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0; //重复的次数为0，也即是只计算一次 ' P5 L* |' V+ P% u TIM_TimeBaseInit(TIM1, &TIM_BaseInitStructure); //写入配置 ' }- L6 Z4 y% `& J% b- V" ^ //TIM1_OC1模块设置 $ G( d. m4 I3 |% r: A/ i1 j% K b TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure);9 R6 G. b* Q( y2 \ TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode =TIM_OCMode_Toggle; //管脚输出模式：翻转 ! ~6 L4 P4 v& d* O4 E( e& h' _ TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse =2000; //翻转周期：2000个脉冲 p, j+ q/ g8 Z* H( H/ V1 e) ? TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState= TIM_OutputState_Enable; //使能TIM1_CH1通道 4 V- o( h2 [# I TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity =TIM_OCPolarity_High; //输出为正逻辑 9 A9 {! B% B6 q/ s+ s( L9 Z+ n' [ TIM_OC1Init(TIM1,&TIM_OCInitStructure); //写入配置! V. x0 v: }/ A+ g! g/ G& p //清中断' _1 \) D9 Y N+ H9 s9 s0 t TIM_ClearFlag(TIM1, TIM_FLAG_CC1); ) x3 d6 H& ~. w6 E- O2 h. e! j //TIM1中断源设置，开启相应通道的捕捉比较中断 ' Q+ {4 S8 e: R0 X* L TIM_ITConfig(TIM1, TIM_IT_CC1,ENABLE); C9 A1 _ c8 X //TIM1开启4 B. t" T9 j2 h8 j+ I% b5 g) u TIM_Cmd(TIM1, ENABLE); % i# K+ h/ E+ n' A //通道输出使能: K C! L# y8 I/ Z. A, E8 V% v TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1, ENABLE);! A5 u+ {" O/ _7 m5 D6 } } $ ~+ B% ~' J+ h& c. l# |Step5.中断服务子程序 g1 T" ^# h* C* Q. i void TIM1_CC_IRQHandler(void) % T) \, e0 M f{ 2 }" V! j! E, W c% J' c/ ? u16 capture;* z L# C+ Y1 r( A$ I1 G$ {8 f if(TIM_GetITStatus(TIM1, TIM_IT_CC1)== SET)6 b& @4 L5 E2 A* t0 g c {5 b8 V0 r3 j1 J TIM_ClearITPendingBit(TIM1,TIM_IT_CC1 ); $ Y( \9 I5 X4 e5 w3 Q capture = TIM_GetCapture1(TIM1); % l: y6 h; r7 e8 y; o- J TIM_SetCompare1(TIM1, capture +2000); - p; O; T+ e& i* B! O //这里解释下:$ f3 ~9 y' Z" q h! h //将TIM1_CCR1的值增加2000，使得下一个TIM事件也需要2000个脉冲， x4 }. m) F! q //另一种方式是清零脉冲计数器 ( f+ m) B7 ]+ a- ?. i //TIM_SetCounter(TIM2,0x0000);5 J3 v) G* }' [# V5 ]( k; b3 e" n0 P } ( \. A7 q% R$ e T3 J H: p} 4 O. w! D8 r% b% |% \1 n+ Y关于TIM的操作，要注意的是STM32处理器因为低功耗的需要，各模块需要分别独立开启时钟，所以，一定不要忘记给用到的模块和管脚使能时钟，因为这个原因，浪费了我好多时间阿~~！ % p ]! q/ K4 f - _/ v' I" \4 v& w6 G九九的STM32笔记（二）TIM模块产生PWM$ W4 f+ U* b, t: O9 o: c% z 这个是STM32的PWM输出模式，STM32的TIM1模块是增强型的定时器模块，天生就是为电机控制而生，可以产生3组6路PWM，同时每组2路PWM为互补，并可以带有死区，可以用来驱动H桥。 / g! C+ g N, ]: Y下面的代码，是利用TIM1模块的1、2通道产生一共4路PWM的代码例子，类似代码也可以参考ST的固件库中相应example + I' J6 T. I! h/ N2 f& }C语言: TIM1模块产生PWM，带死区/ C' N. Q. l7 ^# p - R& w7 e8 V3 Y8 h4 h+ {//Step1.开启TIM和相应端口时钟 " T4 e F3 X/ g7 ?' \//启动GPIO 6 I$ T: B+ {, ~2 E( B+ g& rRCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB | \ 0 f# b' f: l2 M ]) ]$ u9 P+ K RCC_APB2Periph_GPIOC | RCC_APB2Periph_GPIOD,\ 6 _: p6 O9 u/ u4 L$ i ENABLE);* X( _+ \, U% j z, ` //启动AFIO & N7 R9 T. L0 K! a: LRCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE); # L, G8 y; p4 [//启动TIM1/ \# |, B8 d4 [' s! p( y RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1, ENABLE); ( O; \4 m- A- @//Step2. GPIO做相应设置，为AF输出 " T! I0 N8 n' s0 S9 V3 \//PA.8/9口设置为TIM1的OC1输出口 1 Y6 f9 |! d, ^1 \6 oGPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9;$ X! m# }- M) O GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;2 d! R W* F- Q2 ^1 i5 i- m" R% F7 A7 q GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;4 c+ U- E7 _. V& {' V GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); 8 q U1 [6 w; ]" B9 D6 f6 e( B//PB.13/14口设置为TIM1_CH1N和TIM1_CH2N输出口" P4 w. k, h2 h8 Q: y$ _ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_14; ; a2 f4 Z' U7 V3 N& yGPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; & ^ Y) v3 j$ H2 {5 V5 TGPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;7 X. t- M- l1 j3 V- q7 } GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);# W d3 R. V( x //Step3. TIM模块初始化- H2 n( o( B$ w- F% T7 Q void TIM_Configuration(void)5 P a- b% [0 i { . L7 a6 M+ ^" X- y2 Y& ^' P TIM_TimeBaseInitTypeDefTIM_BaseInitStructure; ; g6 ^4 h* P: P0 e# V* ^. w8 O TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure; # c' W5 n6 z- r$ D TIM_BDTRInitTypeDefTIM_BDTRInitStructure; ; S! }1 J; p8 N# E7 |+ w //TIM1基本计数器设置（设置PWM频率） . t1 [; C6 C; U. q( o2 i, O0 l8 @5 W //频率=TIM1_CLK/(ARR+1) 7 P; c' X- X% p2 ~ TIM_BaseInitStructure.TIM_Period =1000-1; * N; q$ M5 U: E8 y TIM_BaseInitStructure.TIM_Prescaler= 72-1;+ d" v9 K7 B$ g4 T) T& k5 e6 Y z! P TIM_BaseInitStructure.TIM_ClockDivision= 0; ' k; E' p) _ |, t3 u h* ^$ ? TIM_BaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;: H5 ~2 ?) S( A: W8 Y1 H. |% Q) C& Z TIM_BaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0; & g6 n* s% K* g" o: [ TIM_TimeBaseInit(TIM1,&TIM_BaseInitStructure);) G0 ~6 A0 [( u2 \ //启用ARR的影子寄存器（直到产生更新事件才更改设置） B1 v/ `, M# c( o( l( v+ q! ~ TIM_ARRPreloadConfig(TIM1, ENABLE);( A- k( d% f5 @' x; t% S& ^ / K: r3 w% G5 C" u: ]4 [ //TIM1_OC1模块设置（设置1通道占空比）# q. P/ t( y% c2 G' ~ TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode =TIM_OCMode_PWM1; ! |5 |3 C/ d* k# ?/ ~: P TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState= TIM_OutputState_Enable;/ `1 [" x: [2 n# K TIM_OCInitStructure.TIM_OutputNState= TIM_OutputNState_Enable;; i& }0 L' a2 n0 B TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity =TIM_OCPolarity_High;4 }$ y3 I; b1 s% R2 w7 W TIM_OCInitStructure.TIM_OCNPolarity= TIM_OCNPolarity_High; * m& @4 a' r, D' ^! k9 B TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 120;- b% Y# P( A+ v$ N0 _8 G4 @8 q8 s TIM_OC1Init(TIM1,&TIM_OCInitStructure); s7 f- J: \6 c/ y8 E% S4 I/ ~5 K8 K //启用CCR1寄存器的影子寄存器（直到产生更新事件才更改设置） , X2 K: T# n+ b" H( D* H9 H( S TIM_OC1PreloadConfig(TIM1,TIM_OCPreload_Enable);6 g; h. U7 I& R$ {! V( P //TIM2_OC2模块设置（设置2通道占空比） - q. h6 _8 a9 ]8 G! @0 r3 Z TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState= TIM_OutputState_Enable; 6 L' g2 U* W: c" a6 O TIM_OCInitStructure.TIM_OutputNState= TIM_OutputNState_Enable; & N l$ R, y4 }6 F5 Z) g& f; y TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 680; * O y; d8 Z& `7 ?3 x/ k& R, j' B TIM_OC2Init(TIM1, &TIM_OCInitStructure);' S2 e7 Y: p1 A( T" r: n4 L //启用CCR2寄存器的影子寄存器（直到产生更新事件才更改设置）& x7 L( s+ b1 Q1 x9 T TIM_OC2PreloadConfig(TIM1,TIM_OCPreload_Enable);9 N6 u( g- U4 y9 J1 f , q3 B- k, l6 u( |& T/ B, T# Y4 A //死区设置" }5 l8 U e: C TIM_BDTRInitStructure.TIM_OSSRState= TIM_OSSRState_Enable; * h' B3 Y- c( i TIM_BDTRInitStructure.TIM_OSSIState= TIM_OSSIState_Enable;" I: @$ x: k, C0 ~% T TIM_BDTRInitStructure.TIM_LOCKLevel= TIM_LOCKLevel_OFF;1 f8 [6 H0 [ t/ F: G TIM_BDTRInitStructure.TIM_DeadTime =0x90; //这里调整死区大小0-0xff * m- c! X2 N% W TIM_BDTRInitStructure.TIM_Break =TIM_Break_Disable;- @# f0 v- g2 D) ~ TIM_BDTRInitStructure.TIM_BreakPolarity = TIM_BreakPolarity_High;0 n- k3 ~9 H# o; ]: Z1 `$ d8 m TIM_BDTRInitStructure.TIM_AutomaticOutput = TIM_AutomaticOutput_Enable;% x; t" y' a& Q/ g* \( [1 i TIM_BDTRConfig(TIM1,&TIM_BDTRInitStructure); % [ K' h9 S2 t3 z! \ k) X% h5 X. e' i G+ c //TIM1开启) r. @' ~: R: C3 X* a+ U TIM_Cmd(TIM1, ENABLE);0 `0 [9 n4 c2 e# x6 v+ N //TIM1_OC通道输出PWM（一定要加）! L+ g+ O9 z, c& y TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1, ENABLE); $ t2 A* a. o7 U' c}$ D+ N8 o/ p: m( v# e# W% Z 5 N+ f- j: h1 |; f) V( G其实，PWM模块还可以有很多花样可以玩，比方在异常时（如CPU时钟有问题），可以紧急关闭输出，以免发生电路烧毁等严重事故。 8 N/ P- [! v* l# Z ) e- x2 G2 P6 c* M1 X4 \- ?, H 0 m5 x3 @0 x+ [# C. r 5 s( A i" C3 m! D死区,简单解释:. e* J' U$ E A' _; Y C: Y. ^7 w 通常,大功率电机、变频器等，末端都是由大功率管、IGBT等元件组成的H桥或3相桥。 2 G9 [% s' U' W7 O# N. A; \" G/ K; _每个桥的上半桥和下半桥是是绝对不能同时导通的，但高速的PWM驱动信号在达到功率元件的控制极时，往往会由于各种各样的原因产生延迟的效果，造成某个半桥元件在应该关断时没有关断，造成功率元件烧毁。' ], N, L' v# b 死区就是在上半桥关断后，延迟一段时间再打开下半桥或在下半桥关断后，延迟一段时间再打开上半桥，从而避免功率元件烧毁。这段延迟时间就是死区。（就是上、下半桥的元件都是关断的）死区时间控制在通常的低端单片机所配备的PWM中是没有的。 4 \0 u( q' F; ]: T0 R L - Q2 K" Y- ~+ h: g8 b* M2 ` " ^- @: ]' ]( F+ q# c5 V8 H 死区设置详解：& c& \2 U% x1 X: \8 B: W) `( g 3 K: N* _5 P* H- u9 S+ Y4 U X- P, @' [+ c6 D% z // 设置刹车特性，死区时间，锁电平，OSSI，OSSR状态和AOE（自动输出使能& K. i# G: C. I4 @- g /* Automatic Output enable, Break, deadtime and lock configuration*/ ' u% u' o" V& ]$ `8 @ // TIM1_OSSRState设置在运行模式下非工作状态选项5 N4 P/ y4 c0 G2 N/ _/ C // TIM1_OSSRState_Enable,使能TIM1 OSSR状态 7 t) K6 Y) y* ^! {& U // TIM1_OSSRState_Disable,失能TIM1 OSSR状态' C1 @4 q) F* O- r TIM_BDTRInitStructure.TIM_OSSRState =TIM_OSSRState_Disable;; N$ B/ `3 U) u% J8 D! q# w /*6 e/ m, k( s& G4 Y5 |" n7 C$ [ TIM1_OSSIState设置在运行模式下非工作状态选项。该参数取值见下表。9 D( U) u7 y8 L+ B, x% j TIM1_OSSIState_Enable 使能TIM1 OSSI状态. |. ]9 I- W' H% G) r TIM1_OSSIState_Disable 失能TIM1 OSSI状态, O5 K: u2 q6 P N/ ~ */ # ^; k2 F! g D; l TIM_BDTRInitStructure.TIM_OSSIState =TIM_OSSIState_Disable;5 s: v2 L9 M' I) W3 A$ r /*% f- {1 U/ P# g) h: A% x* n TIM1_LOCKLevel设置了锁电平参数。该参数取值见下表。 ; ], M+ N/ l% t4 ^2 F2 `6 v3 @ aTIM1_LOCKLevel_OFF 不锁任何位% f" E) x' X% f8 M" k6 o H9 \% A TIM1_LOCKLevel_1 使用锁电平1 B+ ]) z+ O5 b+ ?4 \ TIM1_LOCKLevel_2 使用锁电平2. V% ^9 e6 g1 A3 z8 k& Q TIM1_LOCKLevel_3 使用锁电平3( a- m7 e0 f2 F- h$ Z/ U */7 ^$ [6 G0 E9 X, i+ K8 n1 j& H+ R TIM_BDTRInitStructure.TIM_LOCKLevel =TIM_LOCKLevel_1;$ ` l- _# W% v# i) G // TIM1_DeadTIM1指定了输出打开和关闭状态之间的延时。 w9 \4 \4 z% j; A1 `1 ] k2 E TIM_BDTRInitStructure.TIM_DeadTime = 5;( D: l+ c* @% Y& _% N /* 0 W5 [/ N$ x V( k$ M% w TIM1_Break使能或者失能TIM1刹车输入。该参数取值见下表。1 ?, ^) R6 l6 ?" i7 H o TIM1_Break_Enable 使能TIM1刹车输入0 O2 v+ S: n9 ?% l1 n, r TIM1_Break_Disable 失能TIM1刹车输入 [, z# G0 I: H, v( } */ $ k, Y) L2 G6 u1 I. ?* H% c TIM_BDTRInitStructure.TIM_Break =TIM_Break_Disable;/ K9 b% i% ^0 w% |/ D" C, e /* , H+ ~9 h% b3 U' o6 D+ f TIM1_BreakPolarity设置TIM1刹车输入管脚极性。该参数取值见下表。8 T4 m7 m) J4 d c: T, {7 e7 m TIM1_BreakPolarity_Low TIM1刹车输入管脚极性低5 T) i B4 D5 K4 M1 d4 g: d TIM1_BreakPolarity_High TIM1刹车输入管脚极性高 . I0 |5 g8 z8 I% x; U( N; _*/( E* d/ _0 N2 I TIM_BDTRInitStructure.TIM_BreakPolarity= TIM_BreakPolarity_High; - O) b' y& \4 E( `% c9 }/*: _$ C5 ~* d9 i8 |0 O4 W: Y" T) E TIM1_AutomaticOutput使能或者失能自动输出功能,该参数取值见下表。' k+ m3 g# H+ v6 v2 a. l TIM1_AutomaticOutput_Enable 自动输出功能使能* I3 I: O- u9 v TIM1_AutomaticOutput_Disable 自动输出功能失能4 g0 n" p8 e1 ]0 p */8 U7 |4 N0 d3 X TIM_BDTRInitStructure.TIM_AutomaticOutput = TIM_AutomaticOutput_Disable; # m7 W. f. e: {' } TIM_BDTRConfig(TIM1,&TIM_BDTRInitStructure); // 这条语句可以不执行 ! p }$ u$ Q1 i) \ // 这条语句可以不执行/ e7 b9 \6 T" L TIM_SelectOutputTrigger(TIM1,TIM_TRGOSource_Update); /* Master Mode selection */ 3 O) W: Z% O+ r( m) b // 这条语句可以不执行+ w- h* l, e3 T TIM_ARRPreloadConfig(TIM1,ENABLE); // 使能TIMx在ARR上的预装载寄存器5 v9 N! v$ O5 o9 ^ TIM_ITConfig(TIM1,TIM_IT_Update, ENABLE); $ x! _, _% e' s TIM_ITConfig(TIM1,TIM_IT_CC4, ENABLE); , T1 U: f% P# ?) t0 c, m TIM_Cmd(TIM1, DISABLE);' B( f {& F1 }: }: C " e4 t# @. S, l / T8 r Q4 t ?/ _* b* R, I 6 m7 @( [' E: G) B& o, p* _ 5 [ f+ Y0 D, [3 l7 n2 M6 N' g . b3 Y4 c4 K; [ * l5 N6 i0 a+ a/ M( Q* d0 u6 o4 @; h6 g - G6 C6 e: E* {4 |

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guoyuli 发布时间：2019-12-17 20:16

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STM32产生PWM信号

TIM模块定时器向上溢出 & 输出比较
首先我们必须肯定ST公司的实力，也承认STM32的确是一款非常不错的Cortex-M3核单片机，但是，手册实在是让人觉得无法理解，尤其是其中的TIM模块，没有条理可言，看了两天几乎还是不知所云，让人很是郁闷。同时配套的固件库的说明也很难和手册上的寄存器对应起来，研究起来非常费劲！功能强大倒是真的，但至少也应该配套一个让人看的明白的说明吧~~
两天时间研究了STM32定时器的最最基础的部分，把定时器最基础的两个功能实现了，余下的功能有待继续学习。
首先有一点需要注意：FWLib固件库目前的最新版应该是V2.0.x，V1.0.x版本固件库中，TIM1模块被独立出来，调用的函数与其他定时器不同；在V2.0系列版本中，取消了TIM1.h，所有的TIM模块统一调用TIM.h即可。网络上流传的各种代码有许多是基于v1版本的固件库，在移植到v2版本固件库时，需要做些修改。本文的所有程序都是基于V2.0固件库。
以下是定时器向上溢出示例代码：
C语言: TIM1模块产生向上溢出事件
//Step1.时钟设置：启动TIM1
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1, ENABLE);
//Step2.中断NVIC设置：允许中断，设置优先级
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM1_UP_IRQChannel;    //更新事件
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; //抢占优先级0
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;          //响应优先级1
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;             //允许中断
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);                            //写入设置
//Step3.TIM1模块设置
void TIM_Configuration(void)
{
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_BaseInitStructure;
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;

//TIM1 使用内部时钟
//TIM_InternalClockConfig(TIM1);
//TIM1基本设置
//设置预分频器分频系数71，即APB2=72M, TIM1_CLK=72/72=1MHz
//TIM_Period（TIM1_ARR）=1000，计数器向上计数到1000后产生更新事件，计数值归零
//向上计数模式
//TIM_RepetitionCounter(TIM1_RCR)=0，每次向上溢出都产生更新事件
TIM_BaseInitStructure.TIM_Period = 1000;
TIM_BaseInitStructure.TIM_Prescaler = 71;
TIM_BaseInitStructure.TIM_ClockDivision = 0;
TIM_BaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
TIM_BaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;
TIM_TimeBaseInit(TIM1, &TIM_BaseInitStructure);
//清中断，以免一启用中断后立即产生中断
TIM_ClearFlag(TIM1, TIM_FLAG_Update);
//使能TIM1中断源
TIM_ITConfig(TIM1, TIM_IT_Update, ENABLE);
//TIM1总开关：开启
TIM_Cmd(TIM1, ENABLE);
}
//Step4.中断服务子程序：
void TIM1_UP_IRQHandler(void)
{
GPIOC->ODR ^= (1<<4);                         //闪灯
TIM_ClearITPendingBit(TIM1, TIM_FLAG_Update); //清中断
}
下面是输出比较功能实现TIM1_CH1管脚输出指定频率的脉冲：
C语言: TIM1模块实现输出比较，自动翻转并触发中断
//Step1.启动TIM1,同时还要注意给相应功能管脚启动时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1, ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
//Step2. PA.8口设置为TIM1的OC1输出口
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
//Step3.使能TIM1的输出比较匹配中断
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM1_CC_IRQChannel;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
//Step4. TIM模块设置
void TIM_Configuration(void)
{
   TIM_TimeBaseInitTypeDefTIM_BaseInitStructure;
   TIM_OCInitTypeDefTIM_OCInitStructure;

   //TIM1基本计数器设置
   TIM_BaseInitStructure.TIM_Period =0xffff;       //这里必须是65535
   TIM_BaseInitStructure.TIM_Prescaler= 71;       //预分频71，即72分频，得1M
TIM_BaseInitStructure.TIM_ClockDivision = 0;    //时钟分屏
TIM_BaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //计数模式为往上计算
TIM_BaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0; //重复的次数为0，也即是只计算一次
   TIM_TimeBaseInit(TIM1, &TIM_BaseInitStructure); //写入配置
   //TIM1_OC1模块设置
   TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure);
   TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode =TIM_OCMode_Toggle; //管脚输出模式：翻转
   TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse =2000;       //翻转周期：2000个脉冲
   TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState= TIM_OutputState_Enable; //使能TIM1_CH1通道
   TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity =TIM_OCPolarity_High; //输出为正逻辑
   TIM_OC1Init(TIM1,&TIM_OCInitStructure);                //写入配置
   //清中断
   TIM_ClearFlag(TIM1, TIM_FLAG_CC1);
   //TIM1中断源设置，开启相应通道的捕捉比较中断
   TIM_ITConfig(TIM1, TIM_IT_CC1,ENABLE);
   //TIM1开启
   TIM_Cmd(TIM1, ENABLE);
   //通道输出使能
   TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1, ENABLE);
}
Step5.中断服务子程序
void TIM1_CC_IRQHandler(void)
{
   u16 capture;
   if(TIM_GetITStatus(TIM1, TIM_IT_CC1)== SET)
   {
      TIM_ClearITPendingBit(TIM1,TIM_IT_CC1 );
      capture = TIM_GetCapture1(TIM1);
      TIM_SetCompare1(TIM1, capture +2000);
      //这里解释下:
      //将TIM1_CCR1的值增加2000，使得下一个TIM事件也需要2000个脉冲，
      //另一种方式是清零脉冲计数器
      //TIM_SetCounter(TIM2,0x0000);
   }
}
关于TIM的操作，要注意的是STM32处理器因为低功耗的需要，各模块需要分别独立开启时钟，所以，一定不要忘记给用到的模块和管脚使能时钟，因为这个原因，浪费了我好多时间阿~~！

九九的STM32笔记（二）TIM模块产生PWM
这个是STM32的PWM输出模式，STM32的TIM1模块是增强型的定时器模块，天生就是为电机控制而生，可以产生3组6路PWM，同时每组2路PWM为互补，并可以带有死区，可以用来驱动H桥。
下面的代码，是利用TIM1模块的1、2通道产生一共4路PWM的代码例子，类似代码也可以参考ST的固件库中相应example
C语言: TIM1模块产生PWM，带死区

//Step1.开启TIM和相应端口时钟
//启动GPIO
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB | \
                     RCC_APB2Periph_GPIOC | RCC_APB2Periph_GPIOD,\
                     ENABLE);
//启动AFIO
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
//启动TIM1
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1, ENABLE);
//Step2. GPIO做相应设置，为AF输出
//PA.8/9口设置为TIM1的OC1输出口
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
//PB.13/14口设置为TIM1_CH1N和TIM1_CH2N输出口
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_14;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
//Step3. TIM模块初始化
void TIM_Configuration(void)
{
   TIM_TimeBaseInitTypeDefTIM_BaseInitStructure;
   TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
   TIM_BDTRInitTypeDefTIM_BDTRInitStructure;
   //TIM1基本计数器设置（设置PWM频率）
   //频率=TIM1_CLK/(ARR+1)
   TIM_BaseInitStructure.TIM_Period =1000-1;
   TIM_BaseInitStructure.TIM_Prescaler= 72-1;
   TIM_BaseInitStructure.TIM_ClockDivision= 0;
TIM_BaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
TIM_BaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;
   TIM_TimeBaseInit(TIM1,&TIM_BaseInitStructure);
   //启用ARR的影子寄存器（直到产生更新事件才更改设置）
   TIM_ARRPreloadConfig(TIM1, ENABLE);

   //TIM1_OC1模块设置（设置1通道占空比）
   TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode =TIM_OCMode_PWM1;
   TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState= TIM_OutputState_Enable;
   TIM_OCInitStructure.TIM_OutputNState= TIM_OutputNState_Enable;
   TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity =TIM_OCPolarity_High;
   TIM_OCInitStructure.TIM_OCNPolarity= TIM_OCNPolarity_High;
   TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 120;
   TIM_OC1Init(TIM1,&TIM_OCInitStructure);
   //启用CCR1寄存器的影子寄存器（直到产生更新事件才更改设置）
   TIM_OC1PreloadConfig(TIM1,TIM_OCPreload_Enable);
   //TIM2_OC2模块设置（设置2通道占空比）
   TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState= TIM_OutputState_Enable;
   TIM_OCInitStructure.TIM_OutputNState= TIM_OutputNState_Enable;
   TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 680;
   TIM_OC2Init(TIM1, &TIM_OCInitStructure);
   //启用CCR2寄存器的影子寄存器（直到产生更新事件才更改设置）
   TIM_OC2PreloadConfig(TIM1,TIM_OCPreload_Enable);

   //死区设置
   TIM_BDTRInitStructure.TIM_OSSRState= TIM_OSSRState_Enable;
   TIM_BDTRInitStructure.TIM_OSSIState= TIM_OSSIState_Enable;
   TIM_BDTRInitStructure.TIM_LOCKLevel= TIM_LOCKLevel_OFF;
   TIM_BDTRInitStructure.TIM_DeadTime =0x90; //这里调整死区大小0-0xff
   TIM_BDTRInitStructure.TIM_Break =TIM_Break_Disable;
TIM_BDTRInitStructure.TIM_BreakPolarity = TIM_BreakPolarity_High;
TIM_BDTRInitStructure.TIM_AutomaticOutput = TIM_AutomaticOutput_Enable;
   TIM_BDTRConfig(TIM1,&TIM_BDTRInitStructure);

   //TIM1开启
   TIM_Cmd(TIM1, ENABLE);
   //TIM1_OC通道输出PWM（一定要加）
   TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1, ENABLE);
}

其实，PWM模块还可以有很多花样可以玩，比方在异常时（如CPU时钟有问题），可以紧急关闭输出，以免发生电路烧毁等严重事故。

死区,简单解释:
通常,大功率电机、变频器等，末端都是由大功率管、IGBT等元件组成的H桥或3相桥。
每个桥的上半桥和下半桥是是绝对不能同时导通的，但高速的PWM驱动信号在达到功率元件的控制极时，往往会由于各种各样的原因产生延迟的效果，造成某个半桥元件在应该关断时没有关断，造成功率元件烧毁。
死区就是在上半桥关断后，延迟一段时间再打开下半桥或在下半桥关断后，延迟一段时间再打开上半桥，从而避免功率元件烧毁。这段延迟时间就是死区。（就是上、下半桥的元件都是关断的）死区时间控制在通常的低端单片机所配备的PWM中是没有的。

死区设置详解：

// 设置刹车特性，死区时间，锁电平，OSSI，OSSR状态和AOE（自动输出使能
  /* Automatic Output enable, Break, deadtime and lock configuration*/
  // TIM1_OSSRState设置在运行模式下非工作状态选项
  // TIM1_OSSRState_Enable,使能TIM1 OSSR状态
  // TIM1_OSSRState_Disable,失能TIM1 OSSR状态
  TIM_BDTRInitStructure.TIM_OSSRState =TIM_OSSRState_Disable;
/*
TIM1_OSSIState设置在运行模式下非工作状态选项。该参数取值见下表。
TIM1_OSSIState_Enable 使能TIM1 OSSI状态
TIM1_OSSIState_Disable  失能TIM1 OSSI状态
*/
  TIM_BDTRInitStructure.TIM_OSSIState =TIM_OSSIState_Disable;
/*
TIM1_LOCKLevel设置了锁电平参数。该参数取值见下表。
TIM1_LOCKLevel_OFF 不锁任何位
TIM1_LOCKLevel_1    使用锁电平1
TIM1_LOCKLevel_2    使用锁电平2
TIM1_LOCKLevel_3    使用锁电平3
*/
  TIM_BDTRInitStructure.TIM_LOCKLevel =TIM_LOCKLevel_1;
  // TIM1_DeadTIM1指定了输出打开和关闭状态之间的延时。
  TIM_BDTRInitStructure.TIM_DeadTime = 5;
/*
TIM1_Break使能或者失能TIM1刹车输入。该参数取值见下表。
TIM1_Break_Enable 使能TIM1刹车输入
TIM1_Break_Disable 失能TIM1刹车输入
*/
  TIM_BDTRInitStructure.TIM_Break =TIM_Break_Disable;
/*
TIM1_BreakPolarity设置TIM1刹车输入管脚极性。该参数取值见下表。
TIM1_BreakPolarity_Low TIM1刹车输入管脚极性低
TIM1_BreakPolarity_High TIM1刹车输入管脚极性高
*/
  TIM_BDTRInitStructure.TIM_BreakPolarity= TIM_BreakPolarity_High;
/*
TIM1_AutomaticOutput使能或者失能自动输出功能,该参数取值见下表。
TIM1_AutomaticOutput_Enable 自动输出功能使能
TIM1_AutomaticOutput_Disable  自动输出功能失能
*/
TIM_BDTRInitStructure.TIM_AutomaticOutput = TIM_AutomaticOutput_Disable;
  TIM_BDTRConfig(TIM1,&TIM_BDTRInitStructure);  // 这条语句可以不执行
  // 这条语句可以不执行
  TIM_SelectOutputTrigger(TIM1,TIM_TRGOSource_Update); /* Master Mode selection */
  // 这条语句可以不执行
  TIM_ARRPreloadConfig(TIM1,ENABLE);  // 使能TIMx在ARR上的预装载寄存器
  TIM_ITConfig(TIM1,TIM_IT_Update, ENABLE);
  TIM_ITConfig(TIM1,TIM_IT_CC4, ENABLE);
  TIM_Cmd(TIM1, DISABLE);