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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;
3 W# E4 T* D2 y4 `" n/ _6 l' n, s' a( ~
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。
5 v* k' F  e% O
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。
3 v( w& q% s/ I+ P" e
微信图片_20220814153816.png

  m% F( v' E3 K0 Q
参考配置:
+ `; J9 s7 H1 F
微信图片_20220814153812.png

: h' [. Y5 [" P1 W) h
微信图片_20220814153809.png

5 K" r  X3 y  p/ k! a% F# y6 ]9 ~
HAL_TIM_PWM_Start(&htim1, TIM_CHANNEL_1);//TIM1通道1输出一串脉冲。

. a$ ?. L1 w* n# S/ H5 t
微信图片_20220814153805.png
  K/ K, f1 m) {) {8 B
二、利用DMA实时修改CCR寄存器的模式;

; O9 Z& F/ M4 k% b" \( R4 d
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。

* T1 U6 z! \2 h
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};
* h; d/ g' @, B
参考配置:
微信图片_20220814153802.png
! K: I+ O6 q# d8 [
TIM_CCxChannelCmd(htim3.Instance, TIM_CHANNEL_1, TIM_CCx_ENABLE);

6 _" V; G, ?4 x$ x8 t/ Y" w4 P
__HAL_TIM_CLEAR_FLAG(&htim3, TIM_FLAG_UPDATE);

/ [. V! ?6 \' c6 H; _& f
__HAL_TIM_ENABLE_DMA(&htim3, TIM_DMA_UPDATE);
$ K: o+ C5 `" }9 \2 h: x6 H3 g& n
HAL_DMA_Start(&hdma_tim3_up, (uint32_t)DataforCCr, (uint32_t)&htim3.Instance->CCR1, 11);

* Z8 m7 ~. u7 @  {4 w3 G8 p% g
__HAL_TIM_ENABLE(&htim3);

9 d. Z( K, _/ _2 W
TIM3->EGR = TIM_EGR_UG;
: Y7 [/ ]" s) X* h# l. A# r
微信图片_20220814153758.png

6 y) ^, E: S; _, w; c/ p
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。
  Z1 W8 G# W4 ^& I) I9 s, ]
该方式可以做到非常灵活精准,但要多用个DMA外设。

  g1 P9 T, M/ n! H- w
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。

( [7 p4 Z: Z1 `
微信图片_20220814153755.png
/ p& h9 O* A4 N4 Z
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。

: K$ W# I! G8 j; M
TIM_CCxChannelCmd(htim4.Instance, TIM_CHANNEL_1, TIM_CCx_ENABLE);
__HAL_TIM_ENABLE(&htim4);

6 x) q; f3 D. H) ^6 E1 {
TIM_CCxChannelCmd(htim8.Instance, TIM_CHANNEL_1, TIM_CCx_ENABLE);
__HAL_TIM_MOE_ENABLE(&htim8);
__HAL_TIM_ENABLE(&htim8);

: j8 Q$ \( O# E7 ?- x
微信图片_20220814153749.png

. k) a  k( d4 I0 o
微信图片_20220814153744.png

5 E) S- K3 m! ~
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。
- R! \5 r; P* z( T1 _+ ~
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。
  • 4 u! ~/ O8 s; `
    ( O& m1 P. Y; C9 n
640.png
+ P! k' r! k) p8 w# F
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。
- Y7 O& I/ c7 l. L
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。
3 [' ]8 X. W. g6 Z) M2 H+ P
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。
4 H6 M: g9 h1 {. F
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