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[方案相关] 关于HC32F460 输出可调占空比PWM波遇到的问题记录

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 楼主| yellow555 发表于 2023-4-26 16:20 | 显示全部楼层 |阅读模式
HC, PWM, PWM波, hc32f460, 可调占空比
问题记录

芯片：HC32F460系列
功能：PWM电机调速
最近产品开发，需要用到HC32的PWM输出来控制电机的转速。参考官方的例程很快就完成了相关的功能，但是，后面在测试，重复开关电机的时候，发现电机的转速时大时小。
一、问题分析

一开始，怀疑是相关寄存器的设置出错导致的问题。因此在设置PWM输出时加上LOG打印，上机测试并没有发现问题。

342936448dec67ac9b.png

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yellow555
———————————————— 版权声明：本文为CSDN博主「Top0_0lll」的原创文章，遵循CC 4.0 BY-SA版权协议，转载请附上原文出处链接及本声明。 原文链接：https://blog.csdn.net/qq_39597546/article/details/121661981  发表于 2023-4-26 16:20

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 楼主| yellow555 发表于 2023-4-26 16:24 | 显示全部楼层
用示波器抓取波形，这是正常状态下的波形（上电默认配置成5kHz，70%占空比输出）
QQ截图20230426162352.jpg
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 楼主| yellow555 发表于 2023-4-26 16:25 | 显示全部楼层
这是转速较小时的波形输出
QQ截图20230426162437.jpg

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 楼主| yellow555 发表于 2023-4-26 16:25 | 显示全部楼层
翻看用户手册，并没有找到有用的信息。
代码是直接参考官方例程 timera_triangular_wave_compare_output 写的，计数模式同样也是三角波计数模式。
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 楼主| yellow555 发表于 2023-4-26 16:25 | 显示全部楼层
下面是代码关于这部分的初始化：
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  1. static void Timera_Config(void)
    

  2. {
    

  3.     stc_timera_base_init_t stcTimeraInit;
    

  4.     stc_timera_compare_init_t stcTimerCompareInit;
    

  5.     stc_irq_regi_conf_t stcIrqRegiConf;
    

  6.     stc_timera_hw_startup_config_t stcTimeraHwConfig;
    

  7.     stc_port_init_t stcPortInit;
    


  8. 

  9.     /* configuration structure initialization */
    

  10.     MEM_ZERO_STRUCT(stcTimeraInit);
    

  11.     MEM_ZERO_STRUCT(stcIrqRegiConf);
    

  12.     MEM_ZERO_STRUCT(stcTimerCompareInit);
    

  13.     MEM_ZERO_STRUCT(stcTimeraHwConfig);
    

  14.     MEM_ZERO_STRUCT(stcPortInit);
    


  15. 

  16.     /* Configuration peripheral clock */
    

  17.     PWC_Fcg2PeriphClockCmd(TIMERA_UNIT1_CLOCK, Enable);
    


  18. 

  19.     /* Configuration TIMERA compare pin */
    

  20.     PORT_SetFunc(TIMERA_UNIT1_CH4_PORT, TIMERA_UNIT1_CH4_PIN, TIMERA_UNIT1_CH4_FUNC, Disable);
    


  21. 

  22.     /* Configuration timera unit 1 base structure */
    

  23.     stcTimeraInit.enClkDiv = TimeraPclkDiv32;
    

  24.     stcTimeraInit.enCntMode = TimeraCountModeTriangularWave;
    

  25.     stcTimeraInit.enCntDir = TimeraCountDirUp;
    

  26.     stcTimeraInit.enSyncStartupEn = Disable;
    

  27.     stcTimeraInit.u16PeriodVal = 0x106u;                //freq:5kHz
    

  28.     TIMERA_BaseInit(TIMERA_UNIT1, &stcTimeraInit);
    


  29. 

  30.     /* Configuration timera unit 1 compare structure */
    

  31.     stcTimerCompareInit.u16CompareVal = stcTimeraInit.u16PeriodVal * 3u / 10u;        //占空比70%
    

  32.     stcTimerCompareInit.enStartCountOutput = TimeraCountStartOutputLow;
    

  33.     stcTimerCompareInit.enStopCountOutput = TimeraCountStopOutputLow;
    

  34.     stcTimerCompareInit.enCompareMatchOutput = TimeraCompareMatchOutputReverse;
    

  35.     stcTimerCompareInit.enPeriodMatchOutput = TimeraPeriodMatchOutputKeep;
    

  36.     stcTimerCompareInit.enSpecifyOutput = TimeraSpecifyOutputInvalid;        //该寄存器可用于实现PWM输出占空比0%或100%
    

  37.     /* Configure Channel 1 */
    

  38.     TIMERA_CompareInit(TIMERA_UNIT1, TIMERA_UNIT1_CH4, &stcTimerCompareInit);
    

  39.         
    

  40.     TIMERA_CompareCmd(TIMERA_UNIT1, TIMERA_UNIT1_CH4, Disable);
    

  41.         TIMERA_Cmd(TIMERA_UNIT1, Disable);
    

  42. }
    


  43.
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 楼主| yellow555 发表于 2023-4-26 16:26 | 显示全部楼层
初始化后，外部再通过定时器和PWM的输出使能位来控制电机的开启和关闭

QQ截图20230426162613.jpg
QQ截图20230426162613.jpg
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 楼主| yellow555 发表于 2023-4-26 16:27 | 显示全部楼层
库函数调用
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  1. TIMERA_CompareCmd(TIMERA_UNIT1, TIMERA_UNIT1_CH4, Enable);
    

  2. TIMERA_Cmd(TIMERA_UNIT1, Enable);
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 楼主| yellow555 发表于 2023-4-26 16:27 | 显示全部楼层
二、解决方法

在手册上并没有找到对应的解决方法，但是我们可以从上面的两张波形图可以看到，当PWM输出出现问题时，输出的波形刚好同正常波形的占空比是互补关系。
上网百度了下HC32 PWM 输出的相关内容后，最终在21IC论坛上找到了解决方法[技术问答] hc32f460系列输出可调占空比的PWM波
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 楼主| yellow555 发表于 2023-4-26 16:28 | 显示全部楼层
QQ截图20230426162817.jpg
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 楼主| yellow555 发表于 2023-4-26 16:29 | 显示全部楼层
QQ截图20230426162853.jpg 将PWM输出的计数模式从原先的三角波计数模式改为锯齿波计数模式后，重复测试，问题没有再复现
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 楼主| yellow555 发表于 2023-4-26 16:29 | 显示全部楼层
最后代码修改如下：
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  1. /**
    

  2.  *******************************************************************************
    

  3.  ** \brief Configure Timera peripheral function
    

  4.  **
    

  5.  ** \param [in] None
    

  6.  **
    

  7.  ** \retval None
    

  8.  **
    

  9.  ******************************************************************************/
    

  10. static void Timera_Config(void)
    

  11. {
    

  12.     stc_timera_base_init_t stcTimeraInit;
    

  13.     stc_timera_compare_init_t stcTimerCompareInit;
    

  14.     stc_irq_regi_conf_t stcIrqRegiConf;
    

  15.     stc_timera_hw_startup_config_t stcTimeraHwConfig;
    

  16.     stc_port_init_t stcPortInit;
    


  17. 

  18.     /* configuration structure initialization */
    

  19.     MEM_ZERO_STRUCT(stcTimeraInit);
    

  20.     MEM_ZERO_STRUCT(stcIrqRegiConf);
    

  21.     MEM_ZERO_STRUCT(stcTimerCompareInit);
    

  22.     MEM_ZERO_STRUCT(stcTimeraHwConfig);
    

  23.     MEM_ZERO_STRUCT(stcPortInit);
    


  24. 

  25.     /* Configuration peripheral clock */
    

  26.     PWC_Fcg2PeriphClockCmd(TIMERA_UNIT1_CLOCK, Enable);
    


  27. 

  28.     /* Configuration TIMERA compare pin */
    

  29.     PORT_SetFunc(TIMERA_UNIT1_CH4_PORT, TIMERA_UNIT1_CH4_PIN, TIMERA_UNIT1_CH4_FUNC, Disable);
    


  30. 

  31.     /* Configuration timera unit 1 base structure */
    

  32.     stcTimeraInit.enClkDiv = TimeraPclkDiv32;
    

  33.     stcTimeraInit.enCntMode = TimeraCountModeSawtoothWave;//TimeraCountModeTriangularWave;
    

  34.     stcTimeraInit.enCntDir = TimeraCountDirUp;
    

  35.     stcTimeraInit.enSyncStartupEn = Disable;
    

  36.     stcTimeraInit.u16PeriodVal = 0x20Cu;                //freq:5kHz                //0xCD0u;        //freq: 100Hz
    

  37.     TIMERA_BaseInit(TIMERA_UNIT1, &stcTimeraInit);
    


  38. 

  39.     /* Configuration timera unit 1 compare structure */
    

  40.     stcTimerCompareInit.u16CompareVal = stcTimeraInit.u16PeriodVal * 3u / 10u;        //占空比70%
    

  41.     stcTimerCompareInit.enStartCountOutput = TimeraCountStartOutputLow;
    

  42.     stcTimerCompareInit.enStopCountOutput = TimeraCountStopOutputLow;
    

  43.     stcTimerCompareInit.enCompareMatchOutput = TimeraCompareMatchOutputHigh;//TimeraCompareMatchOutputReverse;
    

  44.     stcTimerCompareInit.enPeriodMatchOutput = TimeraCompareMatchOutputLow;//TimeraPeriodMatchOutputKeep;
    

  45.     stcTimerCompareInit.enSpecifyOutput = TimeraSpecifyOutputInvalid;        //该寄存器可用于实现PWM输出占空比0%或100%
    

  46.     stcTimerCompareInit.enCacheEn = Enable;
    

  47.     stcTimerCompareInit.enTriangularTroughTransEn = Enable;
    

  48.     stcTimerCompareInit.enTriangularCrestTransEn = Disable;
    

  49.     stcTimerCompareInit.u16CompareCacheVal = stcTimerCompareInit.u16CompareVal;
    

  50.     /* Configure Channel 1 */
    

  51.     TIMERA_CompareInit(TIMERA_UNIT1, TIMERA_UNIT1_CH4, &stcTimerCompareInit);
    

  52.         
    

  53.     TIMERA_CompareCmd(TIMERA_UNIT1, TIMERA_UNIT1_CH4, Disable);
    

  54.         TIMERA_Cmd(TIMERA_UNIT1, Disable);
    

  55. }
    


  56.
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 楼主| yellow555 发表于 2023-4-26 16:29 | 显示全部楼层
总结

关于遇到的问题的解决方法暂时介绍到这里，至于为什么三角波计数模式下会出现占空比互补现象，个人感觉倒像是芯片本身的问题，用户手册上也找不到解释，这里也就不在深究 。
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Henryko 发表于 2023-5-12 23:44 | 显示全部楼层
手册里应该有说明吧
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