STM32如何利用定时器主从和RCR方式输出可控数量的PWM波？

近期在学习和培训时重新熟悉了一下这方面的内容，一方面自己也是整理了一下，一方面也和新人小白们分享一下经验，大神轻喷。
话不多说，直接进入正题。首先知道正常的PWM波是用一个定时器输出的，配置好以后就开始源源不断地输出波形。那么如何控制波形脉冲的个数呢？这里我提出三种设计思路：

• 一个定时器输出PWM波，另一个定时器也通过对时间的计数功能来判断波形个数。比如要输出的波形周期是12.5mu sμs ，输出100个，那么把第二个定时器的溢出周期定为1.25msms就好了，然后去做中断处理。
  
• 利用定时器的主从模式，即一个是主定时器，一个是从定时器，主定时器产生的更新触发传递给从定时器进行计数，这样保证计数更加精准，CPU计算也会相比1简单一些。
  
• 利用高级定时器的重复计数功能去做。利用到了高级定时器的RCR寄存器，该寄存器在库函数配置的时候对应的是TIM_TimeBaseInitStruct->TIM_RepetitionCounter，但是缺点在于该寄存器只有8位，最大只能输出256个脉冲。当然，要输出更多也不是不可以，那就是在中断里再做累加和判断。
  

第一种方法非常普通，本文中我介绍一下后面两种方法的实现。
用定时器的主从模式来做

这里先上代码，再做解释
pwm.c文件：
#include "pwm.h"void TIM1_PWM_Init(u16 arr,u16 psc)//主定时器{    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure; TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1, ENABLE);//TIM1时钟使能 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA , ENABLE);  //GPIO外设时钟使能  //设置该引脚为复用输出功能,输出TIM1 CH1的PWM脉冲波形 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8; //TIM_CH1 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;  //复用推挽输出 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值  80K TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值  不分频 TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //TIM向上计数模式 TIM_TimeBaseInit(TIM1, &TIM_TimeBaseStructure); //根据TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMx的时间基数单位 TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2; //选择定时器模式:TIM脉冲宽度调制模式2 TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比较输出使能 TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = arr/2-1; //设置待装入捕获比较寄存器的脉冲值，即占空比50% TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //输出极性:TIM输出比较极性高 TIM_OC1Init(TIM1, &TIM_OCInitStructure);  //根据TIM_OCInitStruct中指定的参数初始化外设TIMx TIM_SelectMasterSlaveMode(TIM1, TIM_MasterSlaveMode_Enable);//主从模式 TIM_SelectOutputTrigger(TIM1, TIM_TRGOSource_Update);//TIM1更新产生触发，把TIM1的CR2的MMS位置为010 TIM_OC1PreloadConfig(TIM1, TIM_OCPreload_Enable);  //CH1预装载使能   TIM_ARRPreloadConfig(TIM1, ENABLE); //使能TIMx在ARR上的预装载寄存器 }void TIM2_PWM_Init(u16 PulseNum)//从定时器{ TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure; NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;  RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE); TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = PulseNum-1;//设置输出的波形数量 TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =0;  TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=0; TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);   TIM_SelectInputTrigger(TIM2, TIM_TS_ITR0);//设置SMCR寄存器的TS位，进行触发选择 TIM2->SMCR|=0x07; //设置SMCR寄存器的SMS位，选择外部时钟源模式1  TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,DISABLE); //定时器2更新先失能 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;  NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); }//进入TIM2中断意味着脉冲数量够了，之后停止输出void TIM2_IRQHandler(void) {  if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) != RESET) {   TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update);     TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1,DISABLE);      TIM_Cmd(TIM1, DISABLE);     TIM_Cmd(TIM2, DISABLE);      TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_Update, DISABLE);  }}void Pulse_output(u16 arr,u16 psc,u16 PulseNum){  TIM2_PWM_Init(PulseNum);   TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);  TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_Update);  TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE);   TIM1_PWM_Init(arr,psc);  TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1,ENABLE); //MOE 主输出使能   TIM_Cmd(TIM1, ENABLE);//先使能TIM2再使能TIM1，保证每个脉冲都被检测到。}123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051525354555657585960616263646566676869707172737475767778文件里面包括了4个函数，TIM1_PWM_Init(u16 arr,u16 psc)和 TIM2_PWM_Init(u16 PulseNum)都是配置的函数，Pulse_output(u16 arr,u16 psc,u16 PulseNum)是入口函数，它调用了两个配置函数并先后使能，它也在主函数里被调用。
要注意的一点是，由于TIM1是高级定时器，所以一定需要一个主输出使能以后才会真正有输出。pwm.h文件是在声明这几个函数，就没什么好说的了。
主函数main.c
#include "delay.h"#include "sys.h"#include "pwm.h"int main(void) { delay_init();       //延时函数初始化        while(1) {Pulse_output(899,0,100);   delay_ms(10);  } }123456789主函数就十分简单了，我这里设置波形的周期是12.5mu sμs ，每次输出100个（用了1.25msms），然后每10msms重复一次。
通过波形仿真可以看到效果


再放大一点看，一次是100个脉冲





用高级定时器的重复计数功能来做

首先要注意的是对于STM32F103系列的来说只有TIM1和TIM8有重复计数功能。
利用这个功能来做的时候就只用一个定时器就好了。重复计数的本质就是设置定时器溢出多少次再产生一个更新中断。RCR的基本知识参考手册里也有






这里也直接贴上代码
pwm.c:
void TIM1_PWM_Init(u16 arr,u16 psc){   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure; TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure; NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1, ENABLE);//  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA , ENABLE);  //使能GPIO外设时钟使能                                                                      //设置该引脚为复用输出功能,输出TIM1 CH1的PWM脉冲波形 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8; //TIM_CH1 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;  //复用推挽输出 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);  TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值  80K TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值  不分频 TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //TIM向上计数模式 TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter = 10; TIM_TimeBaseInit(TIM1, &TIM_TimeBaseStructure); //根据TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMx的时间基数单位  TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2; //选择定时器模式:TIM脉冲宽度调制模式2 TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比较输出使能 TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = arr/2-1; //设置待装入捕获比较寄存器的脉冲值 TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //输出极性:TIM输出比较极性高  TIM_OC1Init(TIM1, &TIM_OCInitStructure);  //根据TIM_OCInitStruct中指定的参数初始化外设TIMx  TIM_ClearITPendingBit(TIM1, TIM_IT_Update);  TIM_ITConfig(TIM1,TIM_IT_Update,ENABLE);  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM1_UP_IRQn;   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;//先占优先级0级 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;      //从优先级0级 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);  TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1,ENABLE); //MOE 主输出使能  TIM_OC1PreloadConfig(TIM1, TIM_OCPreload_Enable);  //CH1预装载使能   TIM_ARRPreloadConfig(TIM1, ENABLE); //使能TIMx在ARR上的预装载寄存器 TIM_Cmd(TIM1, ENABLE);  //使能TIM1 }123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142主函数直接调用这个函数就OK了。改变数量就是改变TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter的值，但由于RCR只有8位，所以它最大255