stm32 精确个数高速脉冲输出

本文介绍如何在STM32上配置TIM2和TIM3定时器实现电机控制。TIM2采用单脉冲模式,而TIM3则通过门控模式输出PWM信号。文章详细展示了初始化配置过程及PWM输出设置。
/****************************
**TIM2的通道1使用单脉冲模式
**TIM3使用门控模式用来输出PWM
**
****************************/
//TIM2per:重装值
//Compare1:比较捕获1的预装载值
void Motor_Init(u16 TIM2per, u16 TIM3per, u16 TIM3Compare1)
{
  TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStruct;
  TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStruct;
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
  
  RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);//使能定时器2的时钟
  RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);//使能定时器3的时钟
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);//使能GPIOA时钟
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);//使能复用IO时钟
  
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GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;//复用推挽输出
  GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_6;//PA0
  GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);
  
  //TIM2工作在单脉冲下
  TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;//没有时钟分割
  TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;//向上计数模式
  TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler = 7200;//预分频值,每100us计数一次
  TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period = TIM2per;//重装值
  TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseInitStruct);
  
  TIM_SelectOnePulseMode(TIM2,TIM_OPMode_Single);//设置TIM2在单脉冲模式,且是单一的脉冲,在下一个更新事件停止
  TIM_OC1PreloadConfig(TIM2,TIM_OCPreload_Enable);//使能定时器2的通道1预装载寄存器
  TIM_SelectOutputTrigger(TIM2,TIM_TRGOSource_OC1Ref);
  
  TIM_OCInitStruct.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2;//在向上计数时,一旦TIMx_CNT<TIMx_CCR1时通道1为无效电平,否则为有效电平
  TIM_OCInitStruct.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;//OC1输出使能
  TIM_OCInitStruct.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;//有效电平为高
  TIM_OCInitStruct.TIM_Pulse = 1;//比较捕获1的预装载值
  TIM_OC1Init(TIM2,&TIM_OCInitStruct);
  
  TIM_Cmd(TIM2,DISABLE);//先不使能能TIM2
  
  
  //TIM3工作在从模式的门控模式下的PWM输出模式
  TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;//没有时钟分割
  TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;//向上计数模式
  TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler = 720;//预分频值,10us计数一次
  TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period = TIM3per;//重装值
  TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TimeBaseInitStruct);
  
  TIM_SelectSlaveMode(TIM3, TIM_SlaveMode_Gated);//TIM3为门控模式
  TIM_SelectMasterSlaveMode(TIM3,TIM_MasterSlaveMode_Enable);//使能TIM3的主从模式
  TIM_SelectInputTrigger(TIM3,TIM_TS_ITR1);//内部触发,从TIM2触发
  
  TIM_OCInitStruct.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2;//在向上计数时,一旦TIMx_CNT<TIMx_CCR1时通道1为无效电平,否则为有效电平
  TIM_OCInitStruct.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;//OC1输出使能
  TIM_OCInitStruct.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;//有效电平为高
  TIM_OCInitStruct.TIM_Pulse = TIM3Compare1;//比较捕获1的预装载值
  TIM_OC1Init(TIM3,&TIM_OCInitStruct);
  
  TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);//使能TIM3
}

//设置PWM的输出
//Cycle:为周期,单位(us)
//Pulse_Num:为脉冲个数(小于3200)
void TIM2_TIM3_PWM(u16 Cycle, u16 Pulse_Num)
{
  u16 TIM3per = 0;
  u32 Time = 0;
  //改变TIM3的重装值改变脉冲频率这里设置脉冲占空比为50%
  //改变TIM2的预分频器和重装值改变脉冲个数
    
  Time = Cycle * Pulse_Num;
  Time /= 100;              //预分频为7200,100us计数一次
  TIM3per = Cycle/10;       //预分频为720,10us计数一次
  
  TIM_SetAutoreload(TIM2, Time+1);//设置TIM2的重装值
  TIM_SetAutoreload(TIM3, TIM3per-1);//设置TIM3的重装值
  TIM_SetCompare1(TIM3,TIM3per/2);//设置占空比为50%
  TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);//使能TIM2
}

具体操作要求如下: 以给定频率输出脉冲脉冲数无限制 以给定频率f、输出n个脉冲 相对定位 相对定位+绝对定位 脉冲输出PORTA.0 方向信号输出PORTB.5 模仿PLC定位指令 可以作为简易运动控制器控制伺服电机 发脉冲两种目的 1)速度控制 2)位置控制 速度控制目的和模拟量一样,没有什么需要关注的地方 发送脉冲方式为PWM,速率稳定而且资源占用少 stm32位置控制需要获得发送的脉冲数,有下面4种手段 1)每发送一个脉冲,做一次中断计数 2)根据发送的频率×发送的时间,获得脉冲数量,对于变速的脉冲,可以累计积分的方法来获得总脉冲 3)一个定时器作为主发送脉冲,另外一个定时器作为从,对发送的脉冲计数 4)使用DMA方式,例如共发送1000个脉冲,那么定义u16 per[1001],每发送一个脉冲,dma会从数组中更新下一个占空比字,数组最后一个字为0,表示停发脉冲 上面4种方法的用途和特点 1)对于低速率脉冲比较好,可以说低速发脉冲的首选,例如10Khz以下的,否则中断占用太多的cpu,这种方法要注意将中断优先级提高,否则会丢计数, 2)用作定时的计时精确高,可以允许有脉冲计数丢失的情况 3)主从方式,需额外的定时器来计数,例如tim1发脉冲 tim2计数,最方便的方式,无论高速低速即可,同时占用cpu最低,只是要占用多一个定时器 4)DMA方式也算是一个很确定的方式,不会丢失脉冲,但是高速的时候,会较多的占用内部总线同时会使用一个多余的DMA控制器,而且有个缺点,就是使用起来比较复杂,没有达到KISS原则 个人推荐方式,低速时中断方式,如果不知高速还是低速,则使用主从方式。具体的方式需要根据资源和需求来确定。 stm32定时器算是比较复杂的器件,而且用户要较多的介入底层,希望将来st公司能够能够简化器件的使用。
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