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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
! u# l. Z8 Q7 w( y
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。

, U- m2 G) f; P# g) e3 k9 q
硬件环境:STM32F103C8T6
软件环境:STM32CubeMX v6.1.1
HAL库:STM32CubeF1Firmware Package V1.8.3

7 E' r* ^( _. R% A5 Y! w& B4 Z
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。

; J3 [, W3 [/ a- E( H* c! {
1.中断计数方式     
  H+ X( K5 h3 x( L' b' y
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:
+ X- n5 X" C: k0 y4 a
2.1.png
4 `' _% M7 S& i8 `
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)。
; v' H8 m$ R$ x) l) x
2.2.png

' e$ `4 Q9 u$ k" J8 Z4 i4 ]3 s4 ^
完成后生成代码。添加自己的程序。
/ m7 k; e, N; `: z( v  r
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
% g0 y5 o, P- s% U
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 J( n2 r# x0 A1 S! C" R1 T
  2. HAL_TIM_PWM_Start_IT(&htim1,TIM_CHANNEL_2);
复制代码

. y; U2 K& b  Y7 Y! \) n$ N
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)4 i8 l9 Y& \9 b
  2. {
    0 t+ B/ _1 A- S* k
  3.        static uint16_t cnt = 0;$ p9 \  F' ~* T2 ~; \
  4.        cnt++;; j  h. j0 S" U  w$ G/ X
  5.        if(cnt == PwmNum)- e) \5 J% W: c
  6.        {
    ; y) f9 h* [+ q
  7.               cnt = 0;( y4 D0 U4 u/ ~! e) `! X" V; [
  8.               HAL_TIM_PWM_Stop_IT(&htim1,TIM_CHANNEL_2);
    ' h* [; N; @  K+ y) ?% \, N+ k
  9.        }2 M; U" ^2 _8 l2 S: _0 A5 ?& z- C- d3 q
  10. }
复制代码
" N/ _: E* }; J0 N7 x: i
编译运行程序,可以看到,输出了10个PWM脉冲,说明程序正确。

. ~# N) S% a% \6 a1 @1 h
2.主从定时器门控方式     

8 ~, e. k1 X! g9 R/ @" A
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。
( ~4 H* P' o0 Z4 N. H
STM32CubeMX配置

- A+ o& l3 e" M, l; C
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
: ]; _+ k0 X) T5 }2 t& S) j( Q
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
) w: U! o- J( l* p4 k
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

, S( T. z- }3 f- i9 w
程序编写
% ]# A5 M5 _' d, ~
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
    0 H) p4 S4 X% E' ~, L! Y  Q
  2. HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2);             //启动从定时器
    5 q% x8 `- L  m+ w2 ^
  3. HAL_TIM_PWM_Start(&htim1, TIM_CHANNEL_2);  //启动主定时器PWM输出
复制代码
% E  y  i; q- y
编写定时器2中断回调函数:
  1. void  HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
    ' J& J9 p' D' N8 N
  2. {
    7 [& z% L! M; o  L) m
  3.     if(htim == &htim2)
    3 C' ?2 [5 ^" B0 u
  4.     {5 i4 c* ?4 {% B6 w; z, b( h( e  V) a
  5.         if(__HAL_TIM_GET_FLAG(&htim2, TIM_FLAG_CC2) != RESET)  //判断是否触发中断   
    - N( w& d5 s% D( O
  6.         {: [0 p) A  m  E, _: J- M
  7.             __HAL_TIM_CLEAR_FLAG(&htim2, TIM_FLAG_CC2);      //清除中断标志& s4 B2 B+ `- U) H" q% R! g
  8.             HAL_TIM_PWM_Stop(&htim1, TIM_CHANNEL_2);   //关闭主定时器* o7 n* K$ m# e8 v- n- q4 S* I
  9.             HAL_TIM_Base_Stop_IT(&htim2);         //关闭从定时器
    , c8 B# Z" G+ F# ^  f2 K1 }
  10.         }
    0 ]+ y3 X4 c8 r7 {4 q5 _
  11.     }# `( [$ m( I& ?; H/ e, h
  12. }
复制代码

7 m- |' k4 {! w8 A; H0 x4 q
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

( [" [# m, G" O" u, L# b
3.总结

6 O9 o- d2 h: V( [; O% O+ D/ w3 w
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。
# n9 R  P' q( |% f( e
文章出处: 嵌入式技术开发
0 f: E0 y8 {9 {7 e( I
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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