STM32F103输出多路死区互补PWM波

只看该作者 · 2021-6-28 23:28

TIM1，TIM8可以产生死区互补PWM波，
学习后发现stm32的定时器功能确实很强大,小总结一下方便以后使用的时候做参考。Stm32定时器一共分为三种：tim1和tim8是高级定时器，6和7是基本定时器，2—5是通用定时器。从名字就可以看得出来主要功能上的差异。今天我主要是用定时器做pwm输出，所以总结也主要是针对pwm方面的。

只看该作者 · 2021-6-28 23:29

先大致说下通用和高级定时器的区别。通用的可以输出四路pwm信号互不影响。高级定时器可以输出三对互补pwm信号外加ch4通道，也就是一共七路。

只看该作者 · 2021-6-28 23:30

这样算下来stm32一共可以生成4*5+7*2=30路pwm信号。接下来还有功能上的区别：通用定时器的pwm信号比较简单，就是普通的调节占空比调节频率（别的不常用到的没去深究）；高级定时器的还带有互补输出功能，同时互补信号可以插入死区，也可以使能刹车功能，从这些看来高级定时器的pwm天生就是用来控制电机的。

只看该作者 · 2021-6-28 23:31

1、TIM生成PWM初始化设置

首先确定引脚，TIM1可以无映射、部分映射、完全映射，对应引脚不同，这里使用部分重映射，使用TIM1的通道GH1、CH2产生PWM波，CH1N、CH2N产生互补的PWM波，即PA8和PA7为一对，PA9和PB0为一对.

只看该作者 · 2021-6-28 23:33

只看该作者 · 2021-6-28 23:34

//1、初始化结构体

//使用到GPIO、TIM基本配置、比较输出、死区配置；

  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure2;

  TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;

  TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;

  TIM_BDTRInitTypeDef TIM_BDTRInitStructure;

只看该作者 · 2021-6-28 23:35

//2、使能时钟，GPIO,TIM1，复用功能，

  //时钟使能，管脚Rmap

  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|
RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_TIM1 | RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);

  GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap_TIM1, ENABLE);

  TIM_DeInit(TIM1);

  TIM_InternalClockConfig(TIM1);

只看该作者 · 2021-6-28 23:36

//   3、配置引脚，PE8和PE9
     GPIO_InitStructure2.GPIO_Pin=GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_9|GPIO_Pin_7;
     GPIO_InitStructure2.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
     GPIO_InitStructure2.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;
     GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure2);

     GPIO_InitStructure2.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0;
     GPIO_InitStructure2.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
     GPIO_InitStructure2.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;
     GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure2);

只看该作者 · 2021-6-28 23:37

//4、 TIM基础设置；

//设置计数频率为72M/36；即每秒中计数值计数2M；

//Period设置为99，即计数够100清零，对应PWM频率为2M/100=20Khz；

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=100-1; //周期为计数100次，计数频率为72M/36；

  TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler=36-1; //设置频率为72M/36;

  TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1; //不分频，时钟72M

  TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;

  TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter=0;

  TIM_TimeBaseInit(TIM1, &TIM_TimeBaseStructure);

只看该作者 · 2021-6-28 23:38

//5、设置输出比较

//Pulse为跳变计数值，当计数值到达20时，PWM由高电平跳变到低电平，设置Pulse/Period即设置了占空比；在主程序中可以调用TIM_SetCompare1(TIM1,psc);动态设置Pulse的值；

  //定时器比较输出配置

  TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode=TIM_OCMode_PWM1;

  TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse=20; //占空比

  TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity=TIM_OCPolarity_High; //

  TIM_OCInitStructure.TIM_OCIdleState=TIM_OCIdleState_Reset;

  TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState=TIM_OutputState_Enable;

  //高级定时器才有的互补输出配置

  TIM_OCInitStructure.TIM_OCNPolarity=TIM_OCNPolarity_High; //互补端输出极性

  TIM_OCInitStructure.TIM_OutputNState=TIM_OutputNState_Enable;

  TIM_OCInitStructure.TIM_OCIdleState=TIM_OCIdleState_Reset; //死区后输出状态

  TIM_OCInitStructure.TIM_OCNIdleState=TIM_OCNIdleState_Reset;

  TIM_OC1Init(TIM1,&TIM_OCInitStructure);
        TIM_OC2Init(TIM1,&TIM_OCInitStructure);

只看该作者 · 2021-6-28 23:39

/*6、设置死区

本项目要驱动IR2101晶闸管，死区时间设置为500ns，此处TIM_DeadTime =36；

死区时间设置要设置UTG[7：0]位；

图中T_DTS为系统时钟周期：T_DTS=1/(时钟频率)=1/72M=13.89ns；[7：5]=0XX;

当TIM_DeadTime 写入范围为[0，127]时，死区时间=[7：0] X T_DTS=[0，1764ns]

只看该作者 · 2021-6-28 23:40

当TIM_DeadTime 写入范围为[128，191]时，[7：5]=10X;

死区时间=(64+[5:0]) x 2 x 13.89=（64+0)~(64+63)x2x13.89=[1777.9，3528.88]

只看该作者 · 2021-6-28 23:40

当TIM_DeadTime 写入范围为[192，223]时，[7:5]=110;

死区时间=(32+[4:0]) X 8 X 13.89=(32+0)~(32+31) X 8X13.89=[3555.84，7000.56 ]

只看该作者 · 2021-6-28 23:41

TIM_DeadTime 写入范围为[224，255]时，[7:5]=111;

死区时间=(32+[4:0])X 16 X13.89=(32+0)~(32+31) X 16X 13.89=[7111.68，140001.12]*/

只看该作者 · 2021-6-28 23:42

只看该作者 · 2021-6-28 23:43

//高级定时器死区配置

  TIM_BDTRInitStructure.TIM_OSSRState = TIM_OSSRState_Disable;

  TIM_BDTRInitStructure.TIM_OSSIState = TIM_OSSIState_Disable;

  TIM_BDTRInitStructure.TIM_LOCKLevel = TIM_LOCKLevel_OFF;

  TIM_BDTRInitStructure.TIM_DeadTime = 36; //死区时间

  TIM_BDTRInitStructure.TIM_Break = TIM_Break_Disable; //刹车功能使能

  TIM_BDTRInitStructure.TIM_BreakPolarity = TIM_BreakPolarity_High; //刹车输入极性

  TIM_BDTRInitStructure.TIM_AutomaticOutput = TIM_AutomaticOutput_Enable;

  TIM_BDTRConfig(TIM1, &TIM_BDTRInitStructure);

只看该作者 · 2021-6-28 23:43

7、开启CCR和ARR，使能TIM1，

//ccr1自动重装载

  TIM_OC1PreloadConfig(TIM1, TIM_OCPreload_Enable);
        TIM_OC2PreloadConfig(TIM1, TIM_OCPreload_Enable);

    TIM_ARRPreloadConfig(TIM1, ENABLE);

  TIM_Cmd(TIM1,ENABLE);

  //高级定时器才有的主输出使能，不开启不能用;

  TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1, ENABLE);