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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

- w3 b  q8 |0 y# j8 X
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。
8 f! O7 S! |" T, k2 c+ \% M7 }
硬件环境:STM32F103C8T6
软件环境:STM32CubeMX v6.1.1
HAL库:STM32CubeF1Firmware Package V1.8.3
) \" H" P2 P! x0 e& E5 A" M# I
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& T& g/ F; k7 y2 |
1.中断计数方式     
. p7 d; ?% V) D7 a) ~4 T( u
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:
$ O3 T9 w7 Y2 c' o, D6 U" Z
2.1.png
1 h! W7 V& u9 q2 k" S, a
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)。
* |5 s# Q( s% H0 v) D
2.2.png

& U' q% J9 G  C8 k; k. m
完成后生成代码。添加自己的程序。
" Q" S. c" {1 G2 k. ^
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
# Q; x) ~5 O. i- R, }+ Y& s
需要输出脉冲时,给该变量赋值,并启动PWM中断输出。
  1. PwmNum = 10;, J( o3 J- v: \+ N
  2. HAL_TIM_PWM_Start_IT(&htim1,TIM_CHANNEL_2);
复制代码

  Q8 d  [1 ~/ K4 w
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)8 `, _# F" C6 m
  2. {
    . T% F7 K" [% F) a" x" V
  3.        static uint16_t cnt = 0;
    5 }9 A$ p* n% u# Z+ l, D
  4.        cnt++;
    2 Q2 @! o  r" u: U
  5.        if(cnt == PwmNum)
    0 R6 q- S2 A5 D1 S1 d
  6.        {+ k+ j" u: v. J( |4 M& T
  7.               cnt = 0;3 W4 O" A2 v1 I3 X
  8.               HAL_TIM_PWM_Stop_IT(&htim1,TIM_CHANNEL_2);( r) o$ M. O1 p& s' k  @
  9.        }
    / W& C% H: J) G
  10. }
复制代码
" y) H% H2 a8 S& g- }& L
编译运行程序,可以看到,输出了10个PWM脉冲,说明程序正确。

! ^& m; I+ ?# q9 }
2.主从定时器门控方式     

2 d+ ?- \  v+ h9 n: p0 q
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。

3 x+ e$ o8 X% I
STM32CubeMX配置
9 x& Y- N+ a9 d
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
" Q& d5 H/ S! y/ R) {4 e8 A
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
( }% C! Z. e5 Y  |1 i2 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
' V3 L+ s+ {1 d
程序编写

% T1 i! {3 B0 a( J  c
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
    8 c8 W( o5 U+ O6 b
  2. HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2);             //启动从定时器
    9 r. e0 s) @$ ?1 d% |7 d8 t- G
  3. HAL_TIM_PWM_Start(&htim1, TIM_CHANNEL_2);  //启动主定时器PWM输出
复制代码

/ k' \( e" h* y9 d  L
编写定时器2中断回调函数:
  1. void  HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
    . B& O  {# P+ A- C
  2. {
    / X  c; O: L, ]
  3.     if(htim == &htim2)
    * j6 ]% f1 u- t: b
  4.     {
    & q  Z  d. i+ l- Y% [5 f( N4 I% |  e
  5.         if(__HAL_TIM_GET_FLAG(&htim2, TIM_FLAG_CC2) != RESET)  //判断是否触发中断   
    2 }3 E4 o% ~" M5 m% \
  6.         {
    % Y/ O$ V7 s* f) h- R7 |
  7.             __HAL_TIM_CLEAR_FLAG(&htim2, TIM_FLAG_CC2);      //清除中断标志
    + n' P: o( E8 [
  8.             HAL_TIM_PWM_Stop(&htim1, TIM_CHANNEL_2);   //关闭主定时器& Y* g' |$ z8 R7 _" J6 Y! k2 c+ I9 v9 [
  9.             HAL_TIM_Base_Stop_IT(&htim2);         //关闭从定时器4 G& T; Q9 W- q5 \7 _
  10.         }" }, r( m/ ^/ @, O
  11.     }: t* v; d6 f2 `9 c
  12. }
复制代码

% J) O3 u5 j6 U, g& T
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

' a' g! Q% A) d' X9 c5 p( J
3.总结

1 d  `! q) x9 }; g
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。

, }/ k: U0 `4 X" c
文章出处: 嵌入式技术开发

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收藏 1 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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