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STM32定时器产生指定个数脉冲

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STMCU小助手 发布时间:2021-2-23 09:46
STM32定时器产生指定个数脉冲
) F/ [- L3 `2 P/ q% M! m( w
在步进电机控制时,经常会遇到需要输出指定个数的脉冲来实现精确控制。本篇文章将介绍怎样使用定时器输出指定个数的PWM脉冲。

% c- N  y- E# |% N) p' o# s
硬件环境:STM32F103C8T6
软件环境:STM32CubeMX v6.1.1
HAL库:STM32CubeF1Firmware Package V1.8.3
" T* v9 W% ]9 u; V
产生固定个数脉冲的方法也有很多,这里介绍两种常用的方法。

& [, n  j: @( K7 C
1.中断计数方式     

. R) Z- m8 _$ ^
这种方式比较简单,定时器配置为PWM输出模式,在PWM中断中计数,当达到设定的个数后,停止PWM输出。这里以定时器1为例进行介绍,配置如下:
, m& M+ U+ c/ s/ X/ k0 `
2.1.png
1 m/ W, }1 v. c
TIM1的通道2配置为PWM输出,分频系数、计数周期、脉宽等根据需要输出的PWM频率进行配置。需要打开定时器的捕获比较中断(TIM1高级定时器的中断是分开的,普通定时器只有一个中断)。
; e6 ^& T: B5 F0 G
2.2.png

9 B  m/ D" r/ x, ?& a
完成后生成代码。添加自己的程序。
8 R3 {; t+ V* u: y, e) _  d1 V
首先定义一个全局变量,用于控制输出脉冲个数。
  1. uint16_t PwmNum;
复制代码
$ `' ?8 a1 K8 s* m
需要输出脉冲时,给该变量赋值,并启动PWM中断输出。
  1. PwmNum = 10;2 D. ^; `, B# m
  2. HAL_TIM_PWM_Start_IT(&htim1,TIM_CHANNEL_2);
复制代码

; x  [* E5 b4 x" c
编写中断回调函数,判断PWM输出次数达到设定值时,停止PWM输出。
  1. void HAL_TIM_PWM_PulseFinishedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)  a) S! S3 f" \$ J4 S- d/ N
  2. {
      ]' D+ |$ s5 f2 V1 ^
  3.        static uint16_t cnt = 0;! _, d* v- u' z$ d$ m
  4.        cnt++;
    . I6 o7 m* u& Q/ m1 K
  5.        if(cnt == PwmNum)
    " D2 K/ P' a# {( i! }! H; F) H
  6.        {
    2 O5 m4 `$ q$ t0 n
  7.               cnt = 0;
    8 r# z  Z. Z+ v; ]+ ~. b
  8.               HAL_TIM_PWM_Stop_IT(&htim1,TIM_CHANNEL_2);
    / N* d% X# C+ t, `. h  Q
  9.        }9 H) P$ f: t( l+ o$ P0 r' y
  10. }
复制代码
& R6 O: u- V" e4 X
编译运行程序,可以看到,输出了10个PWM脉冲,说明程序正确。

% X9 o' K& D1 G, c' ]' p$ v; `
2.主从定时器门控方式     

! t/ N* R7 @8 N! q0 B4 ~
中断计数的方式实现起来很简单,但也存在明显的缺点。当PWM频率较高时,频繁的中断将影响程序运行的效率。遇到这种情况就需要采用主从定时器门控的方式来实现。所谓主从模式就是将主定时器作为触发源,触发从定时器来工作。

2 ]) L; k% Q8 w
STM32CubeMX配置
. n& F% {2 A( h
主定时器为TIM1,通道2配置为PWM输出,使能主从模式,触发事件选择为更新事件,不需要开启中断。
2.3.png
; l& s3 y( U* z6 o
从定时器为TIM2,从模式选择为门控模式,触发源选择ITR0,开启定时器2中断。
2.4.png
' J( }! t! V$ I* E- ?1 ~9 L1 t
触发源的选择需要查看数据手册中进行选择,TIM2为从定时器、TIM1为主定时器时选择ITR0。
2.5.png

3 t6 _5 P2 {0 G  k# q
程序编写
0 x: B. c# w& R; r3 M8 e3 l  {, {
配置完成后生成代码,编写自己的程序。
  1. __HAL_TIM_SET_AUTORELOAD(&htim2,5-1); //设置要输出的PWM脉冲数 5个# _2 T7 _1 Y6 f8 k& W& D& ]
  2. HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2);             //启动从定时器
    3 J% b: k' q7 C
  3. HAL_TIM_PWM_Start(&htim1, TIM_CHANNEL_2);  //启动主定时器PWM输出
复制代码
# O) @; v" r8 h, _( f
编写定时器2中断回调函数:
  1. void  HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)+ q" y+ F/ @* f4 E( T& J) s
  2. {0 h8 V5 ]) A7 P! L, d, M3 \8 \
  3.     if(htim == &htim2)& y) x( J* D0 s" i
  4.     {! G4 g; G7 ?+ F8 W$ }! ?
  5.         if(__HAL_TIM_GET_FLAG(&htim2, TIM_FLAG_CC2) != RESET)  //判断是否触发中断   2 M% E% B1 G5 w
  6.         {
    ; ^+ A: R, B9 q$ u$ H
  7.             __HAL_TIM_CLEAR_FLAG(&htim2, TIM_FLAG_CC2);      //清除中断标志+ S/ n2 p7 p+ u6 o9 M# R
  8.             HAL_TIM_PWM_Stop(&htim1, TIM_CHANNEL_2);   //关闭主定时器
      Z" L. Z! b+ R8 j% i6 R. w2 T8 F
  9.             HAL_TIM_Base_Stop_IT(&htim2);         //关闭从定时器
    ' J9 ]: [! p' U
  10.         }
    + U% s& C" N; k+ s" h
  11.     }6 h- b$ g" r4 L- m  C% U
  12. }
复制代码

$ J0 ?7 O& s* w/ Q' U" i6 t$ F
完成后编译程序下载测试,可以看到输出了5个频率为10KHz的PWM脉冲,与程序中一致。
2.6.png

& S3 g6 W' X, P, p) N
3.总结
& n3 }; ~* K9 @1 n1 d
两种方式都可以产生指定个数的PWM脉冲,各有优缺点。中断计数的方式实现简单,但不适合频率较高的PWM应用。主从定时的方式占用CPU资源少,但是占用了两个定时器。用户需要根据实际需求选择用哪种方式。
$ M; E" J; o0 A/ L$ ]( h
文章出处: 嵌入式技术开发
+ S& u' {6 i- Q* ~" ?! t
赞 收藏 2 评论2 发布时间:2021-2-23 09:46

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2个回答
Ankky 回答时间:2021-2-23 11:28:33
你好,第二种方式的门控模式是什么原理,为何会产生5个PWM波形
文@nana 回答时间:2022-3-15 21:56:01

博主你好,那定时器1如果开启多个pwm通道,是不是都会按5个pwm进行输出呢,可不可以单个控制一个通道呢

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