01问题背景 客户需要使用 MCU 输出正弦波,但受限于 MCU DAC 数量不足,建议尝试使用 PWM加滤波方式产生正弦波。同时要求正弦波与固定电平交替输出。因此可用一个 TIM 输出PWM,同时用另一个 TIM 来定时切换输出正弦波或固定电平。 使用 TIM 输出 PWM 产生正弦波形时,需要结合 GPDMA 来实现。在 STM32U5 系列中,GPDMA 共有 16 个独立通道,其中 12-15 通道还具有 2D addressing/ repeat 功能。因此也可以使用一个 TIM 加 GPDMA 的一个 2D 通道实现 PWM 波形切换功能。 02产生PWM 本文按以下配置产生 PWM,在 U575 NUCLEO 板测试: (1)MCU 主频:100MHz (2)PWM 频率 2MHz(周期 500ns),脉宽可调范围 0~50 个计数时钟, (3)每个正弦波周期(10us)对应 20 个 PWM 脉冲,各 PWM 脉宽用计数时钟表示分别为:25, 33, 40, 45, 49, 50, 49, 45, 40, 33, 25, 17, 10, 5 , 1 , 0 , 1 , 5 , 10, 17 (4)将步骤 3 中的正弦波重复 1000 次,对应 10ms 的连续正弦波形 ( [4 t* V# r$ ~ 2.1. STM32CubeMX 生成测试工程 2.1.1. TIM1 CH1 PWM 配置 ( K2 q% Z- P9 @% Q6 {& E
图1. TIM1 CH1 PWM 2.1.2. GPDMA CH12 配置 , U, t+ j& V) X5 g9 G2 \ 选用 GPDMA 通道 12,并配置为循环模式: 图2. GPDMA CH12 2.1.3. GPDMA Linked List 配置 5 M v7 M6 b1 P1 p 创建 Linked List Queue,并配置为搭配 GPDMA 2D 功能通道使用。创建两个节点,TN1, TN2,并使用循环模式,指定首个循环节点为 TN1。 图3. Linked List ! ^/ ^! j8 W5 \! ?3 p# {. B TN1 节点配置,由此节点结合 TIM 来产生 PWM,并滤波成正弦信号: (1)TIM1 更新事件作为 DMA 请求 (2)使能 2D 功能,一个 block 传输完成后,回退到数组起点,重新传输 (3)使能 Repeat 功能,重复 block 传输 1000 次 首先使能了 TrustZone 架构,然后将 LPGPIO 映射到了非安全区,并且配置了 DMA 链表功能,使用 LPTimer 作为触发,自动地修改 LPGPIO 的寄存器,从而达到在低功耗模式下,GPIO自动切换的功能。但遇到了 LPDMA 的配置问题,并且程序无法跳转到 Non-Secure 工程。 图4. Linked List Node1 9 ?; X2 m! j0 L; | TN2 节点配置,与 TN1 节点类似,用于切换到第二组数据产生第二种波形 图5. Linked List Node2 2.2. 测试代码 f6 d4 G$ |1 i/ J. U
1 V; L; p F( | GPDMA Linked List 模式执行流程 , P; n7 a0 \0 t$ ^1 K! S, K+ g4 F
图6. Linked List 执行过程及期望输 03PWM滤波输出 在 U575 NUCLEO 板上测试,结果如下: + k2 }+ X1 ?" Z
图7. 实际输出 # M! W2 l0 g3 \. M3 [) L5 W 从实测结果来看,滤波后的正弦波频率,波形持续时长都符合预期。另外,与通过额外 TIM 计时来切换 PWM 输出的方式相比,使用 Linked List repeat 这种方式,正弦波与固定电平输出之间切换更平滑。 图8. 额外 TIM 计时来切换 PWM 输出 04小结 通过使用 GPDMA Linked List 模式,使用 2D addressing repeat 功能,能方便实现这种多种波形切换的应用场景。如 Node1 与 Node2 使用不同的数据长度和重复次数,则可得到不同时长的两种波形;通过增加更多 Node,则可得到多种不同波形。 $ Q! ^' T5 Y6 L1 s8 n转载自: STM32单片机 如有侵权请联系删除$ \: n7 {# W* H4 v |
STM32的DMA双缓冲模式详解
基于STM32的心率计以DMA方式获取传感器数据经验分享
基于STM32利用ADC+DMA采样显示经验分享
【经验分享】STM32使用DMA接收串口数据
基于STM32的DMA经验分享
基于STM32的ADC+DMA采样与板载运放跟随经验分享
基于STM32F407和Cubemx的ADC采集+DMA传输实现简易示波器经验分享
基于STM32F407的DMA采样+FFT时域经验分享
基于STM32的ADC+DMA采样与板载运放跟随经验分享
定时器剩余通道是否可以做PWM输出呢?
学习学习
学习啦~~