STM32学习笔记(4) 高级定时器-两路互补的PWM输出(带死区和刹车控制)

简介: 原理:当捕捉到信号的跳变沿时,将CNT的值所存到捕获寄存器CCR中,然后把两次的值相减,就可以得到脉宽或者频率。

1.实验目的


使用高级定时器,输出两路互补的PWM输出,需要有带死区和不带死区两种情况


2.实验效果


96b8e2343f2f4f9d86fc06a33fd0122e.jpg

图1:不带死区的两路互补的PWM输出


3580996fd7b043f0b46d91cd327eba52.jpg

图2 :带死区的两路互补的PWM输出


3.理论部分


3.1时钟源


内部时钟(基本定时器,通用定时器时钟源来自PCLK1,但高级定时器的时钟源来自PCLK2(72M))


abd1a50260054bb79765b83435cc01d9.png


实践中几乎无需使用:外部时钟模式1、外部时钟模式2


3.2时基单元


组成:


  • 16bit预分频PSC


16bit计数器CNT


8bit重复计数器RCR(高级定时器独有)


16bit自动重装载寄存器ARR


3.3输入捕获


作用:对输入信号的上升沿/下降沿/双边沿进行捕获,测量输入信号的脉宽,和测量PWM的频率,占空比


原理:当捕捉到信号的跳变沿时,将CNT的值所存到捕获寄存器CCR中,然后把两次的值相减,就可以得到脉宽或者频率。


若脉宽时长超过你定时的时长,那么就溢出,此时我们就需要作额外的处理


PWM输入的情况下,只有CH1,CH2可以同时测量周期和占空比,因为只有TI1FP1,TI2FP2可以触发从模式控制器。选谁作从模式控制器的触发测量的就是周期,剩下的一个寄存器就测量占空比。但是单纯测量PWM的一个周期或占空比,可用四路


8d32f994af6d45e78bf5722dc6c2e057.png


4.程序流程


4.1GPIO初始化结构体


4fae33431e1b4fb1a24591b55a14141d.png


输出PWM需用复用推挽输出(GPIO_AF_PP)


   1、浮空输入GPIO_IN_FLOATING ——浮空输入,可以做KEY识别,RX1
   2、带上拉输入GPIO_IPU——IO内部上拉电阻输入
   3、带下拉输入GPIO_IPD—— IO内部下拉电阻输入
   4、模拟输入GPIO_AIN ——应用ADC模拟输入,或者低功耗下省电
   5、开漏输出GPIO_OUT_OD ——IO输出0接GND,IO输出1,悬空,需要外接上拉电阻,才能实现输出高电平。
   当输出为1时,IO口的状态由上拉电阻拉高电平,但由于是开漏输出模式,这样IO口也就可以由外部电路改变为
   低电平或不变。可以读IO输入电平变化,实现C51的IO双向功能
   6、推挽输出GPIO_OUT_PP ——IO输出0-接GND, IO输出1 -接VCC,读输入值是未知的
   7、复用功能的推挽输出GPIO_AF_PP ——片内外设功能(I2C的SCL,SDA)
   8、复用功能的开漏输出GPIO_AF_OD——片内外设功能(TX1,MOSI,MISO.SCK.SS)


4.2时基初始化结构体


a3c6dbdf9e3b4e2aa5696eb817bce643.png


typedef struct
{
  uint16_t TIM_Prescaler;         //预分频器
  uint16_t TIM_CounterMode;       //定时器的计数方式
  uint16_t TIM_Period;            //定时器的周期
  uint16_t TIM_ClockDivision;     //时钟分频因子
  uint8_t TIM_RepetitionCounter;  //配置重复计数器,仅高级定时器需要
} TIM_TimeBaseInitTypeDef; 


定时器的计数方式


向上计数(基本定时器仅有这一种)、向下计数、中心对齐计数


DIR=0,向上计数


DIR=1,向下计数


配置中心对齐需CMS和DIR寄存器配合使用


4.3输出比较结构体


typedef struct
{
  uint16_t TIM_OCMode;        //比较输出模式选择
  uint16_t TIM_OutputState;   //比较输出使能
  uint16_t TIM_OutputNState;  //比较互补输出使能
  uint16_t TIM_Pulse;         //脉冲宽度
  uint16_t TIM_OCPolarity;    //输出极性
  uint16_t TIM_OCNPolarity;  //互补输出极性
  uint16_t TIM_OCIdleState;   //空闲状态下比较输出状态
  uint16_t TIM_OCNIdleState;  //空闲状态下比较互补输出状态
} TIM_OCInitTypeDef;


1.比较输出模式选择,总共有八种,常用的为 PWM1/PWM2。它设定CCMRx 寄存器 OCxM[2:0]位的值。


2.比较输出使能,决定最终的输出比较信号 OCx 是否通过外部引脚输出。它设定 TIMx_CCER 寄存器 CCxE/CCxNE 位的值。


3.TIM_OutputNState:比较互补输出使能,决定 OCx 的互补信号 OCxN 是否通过外部引脚输出。它设定 CCER 寄存器 CCxNE 位的值。


4.比较输出脉冲宽度,实际设定比较寄存器 CCR 的值,决定脉冲宽度。可设置范围为 0 至 65535。设置脉冲即可设置占空比


5.比较输出极性,可选 OCx 为高电平有效或低电平有效。它决定着定时器通道有效电平。它设定 CCER 寄存器的 CCxP 位的值。可设置占空比由高电平决定


6.比较互补输出极性,可选 OCxN 为高电平有效或低电平有效。它设定 TIMx_CCER 寄存器的 CCxNP 位的值。


7.空闲状态时通道输出电平设置,可选输出 1 或输出 0,即在空闲状态(BDTR_MOE 位为 0)时,经过死区时间后定时器通道输出高电平或低电平。它设定CR2 寄存器的 OISx 位的值。


8.空闲状态时互补通道输出电平设置,可选输出 1 或输出 0,即在空闲状态(BDTR_MOE 位为 0)时,经过死区时间后定时器互补通道输出高电平或低电平,设定值必须与 TIM_OCIdleState 相反。它设定是 CR2 寄存器的 OISxN 位的值。


4.4刹车和死区结构体的初始化


static void AdvancedTIM_BDTR_Init()
{
  TIM_BDTRInitTypeDef TIM_BDTRInitStructure;
  TIM_BDTRInitStructure.TIM_OSSIState=TIM_OSSIState_Enable;//空闲模式下的关闭状态选择
  TIM_BDTRInitStructure.TIM_OSSRState=TIM_OSSRState_Enable;//运行模式下的关闭状态选择
  TIM_BDTRInitStructure.TIM_LOCKLevel=TIM_LOCKLevel_1;//锁存配置
  TIM_BDTRInitStructure.TIM_DeadTime=11;//死区时间
  TIM_BDTRInitStructure.TIM_Break=TIM_Break_Enable;//断路输入使能控制
  TIM_BDTRInitStructure.TIM_BreakPolarity=TIM_BreakPolarity_High;//断路输入极性
  TIM_BDTRInitStructure.TIM_AutomaticOutput=TIM_AutomaticOutput_Enable;//自动输出极性
  TIM_BDTRConfig(Advanced_TIM,&TIM_BDTRInitStructure);
}


死区时间的计算可以看看博客,讲解的也是非常详细的,对此不再赘述


这个结构体,你只需关心 TIM_BDTRInitStructure.TIM_DeadTime=11 即可


5.程序源码


高级定时器-两路互补的PWM输出(带死区和刹车控制)

相关文章
|
5月前
使用STM32F103标准库实现定时器控制LED点亮和关闭
通过这篇博客,我们学习了如何使用STM32F103标准库,通过定时器来控制LED的点亮和关闭。我们配置了定时器中断,并在中断处理函数中实现了LED状态的切换。这是一个基础且实用的例子,适合初学者了解STM32定时器和中断的使用。 希望这篇博客对你有所帮助。如果有任何问题或建议,欢迎在评论区留言。
428 2
|
4月前
|
传感器
stm32f407探索者开发板(二十二)——通用定时器基本原理讲解
stm32f407探索者开发板(二十二)——通用定时器基本原理讲解
344 0
|
4月前
|
芯片
stm32f407探索者开发板(十二)——Systick滴答定时器-延时函数讲解
stm32f407探索者开发板(十二)——Systick滴答定时器-延时函数讲解
251 0
|
4月前
STM32Cubemx PWM驱动加湿器模拟火山喷发效果
STM32Cubemx PWM驱动加湿器模拟火山喷发效果
69 14
|
4月前
STM32Cubemx PWM驱动SG90舵机
STM32Cubemx PWM驱动SG90舵机
162 13
|
4月前
STM32CubeMX PWM
STM32CubeMX PWM
62 9
|
3月前
|
编解码 算法
掌握PWM:STM32F103实现PWM控制直流电机小风扇
PWM,即脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation),是一种广泛应用于电子和电机控制领域的信号编码方法。PWM的核心思想是通过改变数字信号的脉冲宽度来模拟模拟信号的幅度变化,从而达到控制输出功率的目的。
506 0
|
5月前
|
芯片
【STM32】STM32简述定时器
【STM32】STM32简述定时器
|
4月前
STM32CubeMX 定时器
STM32CubeMX 定时器
149 0