STM32 HRTIM 时钟同步输出

本文介绍如何通过HRTIM进行两个芯片之间的时钟信号同步。主要内容包括:初始化Master和Timer_A时钟,设置不同事件作为输出信号源,配置信号脉冲方向,以及输出引脚初始化等。

时钟同步用于两个芯片做HRTIM的时钟信号同步

  1. 初始化Master 和Timer_A时钟,使用Cube自动生成;
  2. 设置事件作为输出信号源,有四种形式00:主定时器启动:01:主定时器compare1;10:TimerA启动或者关闭;11:TimerA compare1;当模式为00或者11时产生的信号只用一次并非每一个周期的开始。
HRTIM1->sMasterRegs.MCR |= (HRTIM_MCR_SYNC_SRC_0); // 此时是master compare1输出信号
  1. 设置信号脉冲方向,10:正脉冲;11反脉冲
HRTIM1->sMasterRegs.MCR |= HRTIM_MCR_SYNC_OUT_1	// 正脉冲输出
  1. 初始化输出引脚
void HRTIM_GPIO_SCOUT_INIT()
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};

    __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();

    GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_1;
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
    GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF13_HRTIM1;
    HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);  
}
  1. 使能HRTIM
HAL_HRTIM_WaveformCounterStart(&hhrtim1,HRTIM_TIMERID_MASTER|HRTIM_TIMERID_TIMER_A);
HAL_HRTIM_WaveformOutputStart(&hhrtim1,HRTIM_OUTPUT_TA1);

比较器的比较值不能为0

08-30
<think> 嗯,用户针对之前的引用内容提出了关于HRTIM的新问题,看来引用部分只是背景信息而非直接需求。用户明确想了解高分辨率定时器(HRTIM)的介绍、使用方法和资料,这应该是嵌入式开发相关需求。 从技术角度看,HRTIM是高级定时器的演进版本,需要从几个维度组织信息: 首先核心特性是分辨率(通常达ps级)和灵活波形控制,这区别于普通定时器。用户可能是电机控制或数字电源开发者,这类场景对PWM精度要求极高。 使用层面要强调外设联动性,比如与ADC事件同步的机制——这正是变频器设计的关键。参考资料方面,ST的参考手册和CubeMX配置工具最实用,但用户没说明具体芯片型号,先推荐通用性强的STM32G4系列文档。 注意到用户前文提到"面向对象的汇编语言"思路,可能在暗示需要底层寄存器操作指导。但HRTIM寄存器结构复杂(超过40个寄存器),直接操作容易出错,所以重点推荐CubeLL库的封装接口,既保持效率又降低门槛。 用户语气中透露对"臃肿庞大"开发模式的排斥,因此特意避开Linux/HAL库说明,改用寄存器示意图展示底层原理。相关应用案例选取了LLC谐振变换器这类高难度拓扑,暗示HRTIM能简化高端电源设计。 最后的技术资料推荐做了分级:初学者看应用笔记AN4459,深度开发者查阅RM0440手册。考虑到用户可能是资深工程师,附录补充了精确死区时间计算公式这类硬核内容。 </think> 以下是关于高分辨率定时器(HRTIM)的详细介绍及使用指南: --- ### **HRTIM 基础介绍** **1. 核心特性** HRTIM 是现代微控制器(如 STM32 系列)中的高级定时器模块,其核心优势在于: - **超高分辨率**:计时精度达 **皮秒级**(典型值 184ps @170MHz)[^1],远超普通定时器(纳秒级) - **多通道协同**:支持 6 个独立/同步计时单元(TIM A~F) - **灵活波形控制**:可生成复杂 PWM 波形(如多相交错、相位可调) - **硬件保护**:自带故障检测和紧急关断机制 **2. 典型应用场景** - 数字电源(LLC谐振变换器、PFC) - 高精度电机控制(FOC算法) - 射频信号调制 - 激光/超声波脉冲控制 --- ### **HRTIM 使用流程(以 STM32 为例)** **步骤 1:时钟配置** ```c // 启用 HRTIM 时钟 (STM32G4 示例) RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_HRTIM1EN; ``` **步骤 2:基础定时器设置** ```c // 配置 TIMER A (周期 10us, 占空比 30%) HRTIM1->sTimerxRegs[HRTIM_TIMERINDEX_TIMER_A].PERxR = 1700; // 170MHz 主频下 HRTIM1->sTimerxRegs[HRTIM_TIMERINDEX_TIMER_A].CMP1xR = 510; ``` **步骤 3:PWM 波形生成** ```c // 设置 PWM 模式 + 死区时间 HRTIM1->sTimerxRegs[HRTIM_TIMERINDEX_TIMER_A].OUTxR |= HRTIM_OUTR_DTEN | HRTIM_OUTR_DLYPRT_EN; HRTIM1->sDeadTimeRegs[0].DTR = 0x55; // 设置死区时间值 ``` **步骤 4:触发 ADC 同步** ```c // 在 PWM 周期中点触发 ADC 采样 HRTIM1->sTimerxRegs[HRTIM_TIMERINDEX_TIMER_A].SETx1R = HRTIM_SETX1R_PER; HRTIM1->sCommonRegs.ADCxR = HRTIM_ADCR_ADCIN_0; ``` **步骤 5:启动定时器** ```c HRTIM1->sMasterRegs.MCR |= HRTIM_MCR_MCEN; // 主计数器使能 ``` --- ### **关键编程技巧** 1. **最小化中断依赖** - 通过 **事件互连矩阵**(TIMx→TIMy触发)实现硬件自动联动 - 使用 **DMA 传输捕获数据**(如 CCU 模块的测量值) 2. **精度优化方法** ```c // 启用 HRTIM 的 毛刺抑制滤波 HRTIM1->sTimerxRegs[HRTIM_TIMERINDEX_TIMER_A].FLTxR |= HRTIM_FLTXR_FLT_LEVEL(2) | HRTIM_FLTXR_FLT_PSC(3); ``` 3. **安全机制配置** ```c // 设置故障保护通道 1 自动关断 PWM HRTIM1->sCommonRegs.FLTR |= HRTIM_FLTR_FAULT1E; HRTIM1->sCommonRegs.OENR &= ~(HRTIM_OENR_TA1OEN | HRTIM_OENR_TA2OEN); ``` --- ### **技术资料推荐** 1. **官方文档** - STM32 HRTIM 应用笔记:[AN4539](https://www.st.com/resource/en/application_note/dm00094344.pdf) - 寄存器手册:STM32G4xx HRTIM 章节(RM0440) 2. **开发工具** - STM32CubeMX:图形化配置 HRTIM 参数 - HRTIM 调试插件:[CubeMonitor](https://www.st.com/en/development-tools/stm32cubemonitor.html) 3. **开源参考项目** - 数字电源完整方案:[STM32HRTIM-LLC](https://github.com/STMicroelectronics/STM32CubeG4/tree/master/Projects/NUCLEO-G474RE) - 电机控制库:[X-CUBE-MCSDK](https://www.st.com/en/embedded-software/x-cube-mcsdk.html) --- ### **典型问题解决方案** | 问题现象 | 排查方向 | |------------------------|------------------------------| | PWM 输出抖动 | 时钟同步源配置(`HRTIM_MCR.SYNCRST`) | | 死区时间不生效 | 通道极性设置(`OUTxR.POLx`位) | | ADC 触发偏移 | 补偿 HRTIM 到 ADC 的延迟(典型 50ns) | > 提示:HRTIM 的复杂性与灵活性并存,建议结合 **逻辑分析仪**(如 Saleae)捕获波形时序调试[^1]。 --- ### 相关问题 1. HRTIM 与普通高级定时器(如 TIM1)在 PWM 控制上有何本质区别? 2. 如何实现 HRTIM 的双脉冲模式(DPWM)用于谐振变换器? 3. HRTIM 在无传感器电机控制中如何优化换向精度? 4. STM32CubeIDE 中配置 HRTIM 有哪些常见陷阱? [^1]: 技术细节参考 STM32G474 数据手册 DS11992 Rev 5 第 18 章
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