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STM32高级定时器TIM1产生两路互补的PWM波（带死…

2018-06-18 03:52:14来源：未知阅读 ()

测试环境：Keil 5.20.0.0 STM32F103RBT6 固件库版本:STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0（2011）

本文使用TIM1的通道1，通道2，产生两路1khz，死区时间1us的互补PWM波。

所使用的IO口：由下图知，我们使用引脚为PA9，PA10，互补输出使用PB14，PB15

部分代码如下：

 1 /* 配置TIM1复用输出PWM时用到的I/O  */
 2 static void TIM1_GPIO_Config(void) 
 3 {
 4   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
 5 
 6   /* TIM1 clock enable */
 7   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1, ENABLE);
 8 
 9   /* GPIOA and GPIOB clock enable */
10   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
11     
12   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10;
13   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
14   GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
15 
16   GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
17 
18   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GPIO_Pin_14 | GPIO_Pin_15;
19   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
20   GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
21 
22   GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
23 
24 }

初始化IO

初始化定时器功能配置

 1 u16 CCR2_Val = 500;
 2 u16 CCR3_Val = 500;//占空比，周期为1000
 3 
 4 /*配置TIM1输出的PWM信号的模式，如周期、极性、占空比 */
 5 void TIM1_Mode_Config(void)
 6 {
 7     TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
 8     TIM_BDTRInitTypeDef      TIM1_BDTRInitStruct;
 9     TIM_OCInitTypeDef        TIM_OCInitStructure;
10 
11     /* Time base configuration */
12     TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 1000-1; //计数周期，向上记到此数，计数值清零
13     TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 72-1;//定时器分频系数，Ftimer = 72M/(TIM_Prescaler+1) = 1ms
14     TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;//与死区时间分频有关
15     TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;//向上计数模式
16     TIM_TimeBaseInit(TIM1, &TIM_TimeBaseStructure);
17     
18     /****** 配置BDTR寄存器，配置死区时间****************/
19     /*
20        定时器时钟 72M   TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1时,  Tdts = 13.89ns
21        0 - 1.764us  用算法一
22        1.778us - 3.505us  用算法二
23        3.556us - 7.000us  用算法三 
24        7.1117us - 14us    用算法四
25        需要更长时间,使用TIM_ClockDivision分频
26     */
27     TIM1_BDTRInitStruct.TIM_OSSRState = TIM_OSSRState_Disable;
28     TIM1_BDTRInitStruct.TIM_OSSIState = TIM_OSSIState_Disable;
29     TIM1_BDTRInitStruct.TIM_LOCKLevel = TIM_LOCKLevel_OFF;
30     TIM1_BDTRInitStruct.TIM_DeadTime = 205; //死区时间  72:1us 172:3us 205:5us
31     TIM_BDTRConfig(TIM1,&TIM1_BDTRInitStruct);
32  
33 //    TIM1->BDTR |= 72;   //设置死区  注:上面那种方法也可以，这种快且简单
34     
35      /* PWM1 Mode configuration: Channel2 */
36      TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2;//PWM2模式
37      TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比较输出使能
38      TIM_OCInitStructure.TIM_OutputNState = TIM_OutputNState_Enable;//比较互补输出使能
39      TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR2_Val;   //比较值，即占空比
40      TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;  //输出极性
41      TIM_OCInitStructure.TIM_OCNPolarity = TIM_OCNPolarity_High;//互补输出极性
42      TIM_OCInitStructure.TIM_OCIdleState = TIM_OCIdleState_Reset;//指定空闲状态下的TIM输出比较的引脚状态。
43      TIM_OCInitStructure.TIM_OCNIdleState = TIM_OCIdleState_Reset;//指定空闲状态下的TIM互补输出比较的引脚状态。
44      TIM_OC2Init(TIM1, &TIM_OCInitStructure);   //初始化通道二比较输出
45      TIM_OC2PreloadConfig(TIM1, TIM_OCPreload_Enable);      //配置通道二，自动重装载使能
46 
47 
48     /* PWM1 Mode configuration: Channel3 */
49     TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2;
50     TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
51     TIM_OCInitStructure.TIM_OutputNState = TIM_OutputNState_Enable;
52     TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR3_Val;
53     TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
54     TIM_OCInitStructure.TIM_OCNPolarity = TIM_OCNPolarity_High;
55     TIM_OCInitStructure.TIM_OCIdleState = TIM_OCIdleState_Reset;
56     TIM_OCInitStructure.TIM_OCNIdleState = TIM_OCIdleState_Reset;      
57     TIM_OC3Init(TIM1, &TIM_OCInitStructure);
58     TIM_OC3PreloadConfig(TIM1, TIM_OCPreload_Enable);    
59 
60     TIM_ARRPreloadConfig(TIM1, ENABLE);//重载装载值 ENABLE 立即生效，DISABLE 下一个比较周期生效
61 
62     /* TIM1 enable counter */
63     TIM_Cmd(TIM1, ENABLE);//使能定时器1
64     
65     TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1, ENABLE);//使能PWM外围输出    
66 }

 1 int main(void)
 2 {
 3     TIM1_GPIO_Config();
 4     TIM1_Mode_Config();    
 5     while(1)
 6     {
 7          TIM1->CCR2 = CCR2_Val;
 8          TIM1->CCR3 = CCR3_Val;
 9          CCR2_Val+=5;
10          CCR3_Val+=10;
11          if(CCR2_Val>900)  CCR2_Val = 100;
12          if(CCR3_Val>900)  CCR3_Val = 100;   
13          Delay_mS(200);
14     }
15 }

main函数

关于死区时间计算：

先贴几张关于TIM时钟的图:

第一张图：关于死区时间分频因子。（代码见，初始化定时器功能配置代码部分第14行所示）

第二张图：死区时间计算

       定时器1时钟挂在APB2总线上，时钟为72M   当TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1时,  Tdts = 1/72M = 13.89ns
       0 - 1.764us  用算法一
       1.778us - 3.505us  用算法二
       3.556us - 7.000us  用算法三 
       7.1117us - 14us    用算法四
       需要更长时间,使用TIM_ClockDivision分频后（可2分，4分频），设置死区时间。

测试数据:

实验现象：产生了两路死区时间为1us的互补PWM信号，其频率都是1kHz,占空比在10% - 90%不断变化，通道三比通道二变化要快。

死区时间(以通道二为例)：（黄：PA10 绿：PB15）