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使用定时器输出指定个数脉冲的几种方式

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STMCU小助手 发布时间:2022-8-14 15:40
在实际产品开发中有时可能需要实现一些指定个数脉冲的输出,这里介绍几种基于STM32定时器的实现方式。
1、 利用RCR寄存器结合单脉冲模式;
2、 利用DMA实时修改CCR寄存器的模式;
3、 利用定时器主从模式;
4、 利用中断对脉冲实现计数模式;
( @  b+ S# m" k0 C! t7 g7 X
一、利用RCR结合单脉冲模式
这种方式仅限于带RCR寄存器的高级定时器,配合单脉冲模式,实现起来非常方便。

' `, c/ m# j3 n# }# s
基本原理:计数器发生RCR+1个溢出动作后触发更新事件,在单脉冲模式下,定时器发生更新事件时将停止计数并实现指定个数的脉冲输出。
) x6 n  H8 H% ^0 G
微信图片_20220814153816.png

) L6 X5 P( N0 Z5 A3 w  e8 ?
参考配置:
# Y) a2 d9 c" ^9 o8 X" Q
微信图片_20220814153812.png
+ w5 o! _7 y* i- z. h! U
微信图片_20220814153809.png
6 n+ M. K: u+ }, E% a7 X
HAL_TIM_PWM_Start(&htim1, TIM_CHANNEL_1);//TIM1通道1输出一串脉冲。
  [/ F* @5 Q4 r6 F9 N
微信图片_20220814153805.png
5 s6 E0 t3 I7 {7 f4 U
二、利用DMA实时修改CCR寄存器的模式;

& X  I8 |# S/ f* q
基本原理:基于定时器事件触发DMA从而动态修改CCR寄存器的值最终实现指定个数的脉冲输出。
' k+ U& Z+ y: T  N2 [
下面示例使用定时器更新事件触发DMA,输出10个脉宽各不一样的脉冲.
uint16_t DataforCCr[]={25,43,18,65,27,44,66,38,76,11,00};

2 y5 {6 d! o* S) |: B
参考配置:
微信图片_20220814153802.png
! D0 ^6 t1 r" {0 m6 F
TIM_CCxChannelCmd(htim3.Instance, TIM_CHANNEL_1, TIM_CCx_ENABLE);

5 n5 K7 G  f& k# c; n3 W) M8 X! V! w
__HAL_TIM_CLEAR_FLAG(&htim3, TIM_FLAG_UPDATE);

' W3 {3 x" ^% F8 b: ?4 n
__HAL_TIM_ENABLE_DMA(&htim3, TIM_DMA_UPDATE);
: k% c# \  }: A7 L0 g) ~; ~
HAL_DMA_Start(&hdma_tim3_up, (uint32_t)DataforCCr, (uint32_t)&htim3.Instance->CCR1, 11);

/ W- m2 `! I! |" B6 j* ]9 t9 A* F
__HAL_TIM_ENABLE(&htim3);
* s5 ~+ }$ T5 w9 g* e2 a
TIM3->EGR = TIM_EGR_UG;

' V/ c2 y/ P& ?( y1 v) y) g# X
微信图片_20220814153758.png

# ~3 P* @: w8 y! v, p6 y" M
眼尖的人可能发现上图中最后有个额外的尖脉冲,那是因为这里是基于更新事件触发DMA,DMA传输新数据过来时有点延迟导致下一个PWM脉冲已经发生作用。这时,我们可以调整触发事件,比方这里将触发事件调整为比较事件,并开启预装功能即可以消除这个问题。上面测试过程是关闭了CCR寄存器的预装功能的。

9 [8 m. L2 k3 Y" q0 j
该方式可以做到非常灵活精准,但要多用个DMA外设。
/ R$ R" ~# x: e% _8 J
三、利用定时器主从模式
基本原理:利用两个定时器级联成主从模式,一个定时器输出门控信号,控制另外一个定时器的计数工作。

2 a' L# F2 H: ]3 x* U) r2 Q" l6 [
微信图片_20220814153755.png

" R. ^% |! X6 ~  h- H9 }8 g
下面TIM4工作在主模式,其OC输出作为触发信号给到TIM8,TIM8工作在门控模式。

5 o) @2 J5 x6 |( y* w
TIM_CCxChannelCmd(htim4.Instance, TIM_CHANNEL_1, TIM_CCx_ENABLE);
__HAL_TIM_ENABLE(&htim4);

7 y3 e7 Y( [9 {  X, v+ X
TIM_CCxChannelCmd(htim8.Instance, TIM_CHANNEL_1, TIM_CCx_ENABLE);
__HAL_TIM_MOE_ENABLE(&htim8);
__HAL_TIM_ENABLE(&htim8);

3 h# O) B9 n$ j
微信图片_20220814153749.png

2 T9 {4 T7 R8 n2 h3 e; `" b, [
微信图片_20220814153744.png

3 D' v1 x- O( Q4 k6 A8 _8 K7 f
此模式实现起来简单快捷,但当门控信号与从定时器时钟缺乏同步关系时,输出脉冲个数可能有偏差,尤其结尾的电平可能摇摆不定。
/ U" {6 T. u, `, S( y+ R
四、利用定时器中断模式
  • 基本原理:基于定时器更新事件或比较事件对脉冲个数进行实时计数,到达指
  • 定数据后通过修改CCR或ARR寄存器的值来停止后续PWM的输出。具体操
  • 作需结合PWM输出模式和最后希望停止输出时的电平来对CCR进行赋值。
  • ! ~6 \% L* ]2 D; Q
    2 D6 q- O' f1 d$ r# e. P
640.png
' K$ {3 i, G" W: q
比如:输出10个脉冲,最后电平停留在高电平。我们可以基于比较事件来对脉冲进行,并开启CCR寄存器的预装功能。若选用PWM1模式,极性选择为高有效,向上计数模式时,则在第10个比较中断里修改CCR=ARR+n[n大于等于1];若选用PWM2模式,极性选择为高有效,则在第10个比较中断里修改CCR=00。
1 |: A3 |# M( I% A
该模式实现起来较为简单,只需对定时器有些基本的了解即可,无需涉及定时器更多知识及DMA方面的应用等。

8 q' m+ h$ |5 b1 H! Q9 W- t+ F
上面大体介绍了利用STM32定时器实现指定个数脉冲输出的四种模式,各有特色,供君参考。我们实际应用中可以灵活采用。

$ l/ i- M2 h- C6 J7 ^: m
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