为什么用单脉冲模式和RCR寄存器控制定时器发出指定频率和数目的PWM脉冲时，当频率上升...

1万 · 2023-1-9 10:19

需要产生频率[50, 200k]Hz，数目[1, 2000]的PWM脉冲来驱动步进电机。目前已经尝试了三种方法。
1. 直接使用定时器中断计数和停止脉冲
2. 设置一个门模式从定时器计数和停止脉冲
3. 使用高级定时器的单脉冲和重复计数器（RCR）计数和停止脉冲

个人认为第三种方法最简单、最可靠。毕竟所有的控制都是硬件完成的。但是当频率上升到200kHz时，三种方法均无法产生数目准确的PWM脉冲。并且脉冲数目总是小于预期值。

下面是我计时器的设置和代码。

#define CLK_FREQ 144000 /* CLK_INT / 1000 */
#define DT 1 /* dt in millisecond */
#include "tim.h"
#include "gpio.h"
#include "math.h"
void motorMove(uint8_t xdir,uint16_t xsteps, uint8_t ydir,uint16_t ysteps)
{
uint16_t psc = 0;
uint16_t arr = 0;
uint16_t ccr = 0;
xdirOut(xdir);
getFreq(xsteps, DT, &psc, &arr, &ccr);
xpwmOut(psc, arr, ccr, xsteps);
ydirOut(ydir);
getFreq(ysteps, DT, &psc, &arr, &ccr);
ypwmOut(psc, arr, ccr, ysteps);
}
void xpwmOut(uint16_t psc,uint16_t arr,uint16_t ccr,uint16_t stp)
{
htim1.Init.Prescaler = psc;
htim1.Init.Period = arr;
__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim1, TIM_CHANNEL_1, ccr);
htim1.Init.RepetitionCounter = stp - 1;
HAL_TIM_Base_Init(&htim1);
HAL_TIM_PWM_Start_IT(&htim1, TIM_CHANNEL_1);
}
void ypwmOut(uint16_t psc,uint16_t arr,uint16_t ccr,uint16_t stp)
{
htim8.Init.Prescaler = psc;
htim8.Init.Period = arr;
__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim8, TIM_CHANNEL_1, ccr);
htim8.Init.RepetitionCounter = stp - 1;
HAL_TIM_Base_Init(&htim8);
HAL_TIM_PWM_Start_IT(&htim8, TIM_CHANNEL_1);
}
void xdirOut(uint8_t dir)
{
if(dir)
{
HAL_GPIO_WritePin(X_DIR_GPIO_Port, X_DIR_Pin, GPIO_PIN_RESET);
}
else
{
HAL_GPIO_WritePin(X_DIR_GPIO_Port, X_DIR_Pin, GPIO_PIN_SET);
}
}
void ydirOut(uint8_t dir)
{
if(dir)

复制代码

1万 · 2023-1-9 10:20

void ydirOut(uint8_t dir)
{
if(dir)
{
HAL_GPIO_WritePin(Y_DIR_GPIO_Port, Y_DIR_Pin, GPIO_PIN_RESET);
}
else
{
HAL_GPIO_WritePin(Y_DIR_GPIO_Port, Y_DIR_Pin, GPIO_PIN_SET);
}
}
void getFreq(uint16_t steps, const uint16_t dt, uint16_t* psc, uint16_t* arr, uint16_t* ccr)
{
double temp;
temp = CLK_FREQ * dt / steps;
temp = sqrt(temp);
*(psc) = ((uint16_t) temp) - 1;
*(arr) = *(psc);
*(ccr) = *(arr) / 2;
}

复制代码
上面代码好像没显示全

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1万 · 2023-1-11 10:00

STM32F303的最高时钟所产生的PWM输出频率到200K时，精度无法保证，也就是会丢失脉冲。如果做连续输出，有可能满足精度，断续需要其它功能，无法保证。

建议选用更高频率的MCU。

只看该作者 · 2023-1-11 10:00

我不知你是如何确认脉冲个数的，感觉你是通过中断统计个数，会不会这块出了问题。我这边刚才使用第3种方式，计数溢出频率为1MHz,要多少就多少，脉冲个数不多不少的。目前我是通过示波器看的。你再找找原因。