STM32比较输出相关的原理是什么？有哪些注意事项？

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2022-2-21 07:25:24　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × heks 该类别下有 20 个回答。邀请回答新星之火12138 该类别下有 18 个回答。邀请回答 wang21cj 该类别下有 17 个回答。邀请回答 hgimtk 该类别下有 16 个回答。邀请回答科源机电该类别下有 15 个回答。邀请回答 liutiefu 该类别下有 15 个回答。邀请回答 kghfh 该类别下有 14 个回答。邀请回答一巷清苑该类别下有 13 个回答。邀请回答 chm5 该类别下有 13 个回答。邀请回答 dgfdf 该类别下有 13 个回答。邀请回答 723662364d 该类别下有 13 个回答。邀请回答 hjhdf 该类别下有 12 个回答。邀请回答 efwedfd 该类别下有 12 个回答。邀请回答小华同学该类别下有 12 个回答。邀请回答 jsqueh 该类别下有 12 个回答。邀请回答红旧衫该类别下有 12 个回答。邀请回答早知该类别下有 12 个回答。邀请回答 Ehunt 该类别下有 12 个回答。邀请回答张峰9998 该类别下有 12 个回答。邀请回答 hy381 该类别下有 12 个回答。邀请回答举报自我清欢相关推荐 • 移植STM32F有哪些注意事项 1225 • 变频串联谐振耐压试验装置操作注意事项及接线注意事项有哪些？ 2765 • 电调驱动原理是什么？有哪些注意事项？ 4316 • STM32CubeMX图形化配置软件怎么使用？有哪些注意事项？ 729 • STM32的UART奇偶校验有哪些注意事项？ 1266 • 请问stm32与DSP的SPI通信有什么注意事项吗？ 2432 • Stm32的bootloader和App的编写注意事项有哪些？ 2129 • STM32中断有哪些注意事项？ 745 • stm32串口超高波特率调试注意事项有哪些？ 1137 • 使用STM32的外部中断有哪些注意事项呢 1437 1个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 我们知道，STM32定时器除了基本计数定时功能外，还对外拓展了输入、输出通道，从而可以实现输入捕捉、比较输出功能。比较输出【Compare Output】功能：定时器通过对预设的比较值与计数器的值做匹配比较之后，并依据相应的输出模式从而实现各类输出。如PWM输出、电平翻转、单脉冲输出、强制输出等。一般来讲，STM32的通用定时器和高级定时器都具有比较捕获功能，不同的定时器可能通道数量上有差异。或者，我们可以使用比较输出功能来感知或提示某个时间段已经过去了。这个不难理解，因为比较输出的基本特征是计数器CNT的值与比较寄存器CCR的值做比较，计数器数据变化意味着时间的流逝，当计数器记到跟比较值相等或相匹配时，也就表示相应时间段的过去。具体到STM32定时器，在比较输出模式下，当捕获比较单元监测到计数器CNT的值与CCR寄存器的数字匹配时，将根据相应的比较输出模式实现相应输出。比较输出功能主要靠捕捉比较单元实现，同时定时器输出单元与时基单元协同配合。捕捉比较单元有个重要的寄存器，捕捉比较寄存器CCR，它由影子寄存器/预装载寄存器组成。用户访问时访问预装寄存器。预装载功能可开启或关闭。由OCxPE@TIMx_CCER控制。至于什么时候需要开、什么时候需要关闭前面多次提到过。总之需要用户修改的预装数据立即生效时将预装功能关闭，希望用户修改的数据不影响当前周期的计数或波形输出时，我们就打开其预装功能。比较输出的大致流程以及几个术语【OCxREF 、OCx 、输出极性】当定时器的比较输出单元检测到计数器CNT的值与捕捉比较寄存器CCR的值发生匹配事件时，定时器的比较输出单元会根据比较输出模式输出相应的信号，该信号我们称之为中间参考信号，即OcxREF信号。该OCxREF源于输出模式控制器，并硬件约定高电平为有效信号，即有效状态所对应的信号。它经过极性选择后，再经过输出控制电路输出到管脚。当极性选择位CCxP=0时，高电平作为Ocx的有效输出信号，当CCxP=1时，低电平作为Ocx的有效输出。也就是说，OCXref信号只是个中间参考信号，并非最终输出信号。最终输出端OCX的active state【有效状态】/inactive state【无效状态】所对应的电平取决于极性选择控制位CCxP/CCxNP。比方我们以通道1为例：任一时刻计数器的值与CCR的比较结果，结合相应的比较输出模式决定了中间参考信号OC1REF的电平，而最终输出端OC1的输出电平取决于极性选择CC1P位的配置。即对于非互补输出时 Ocx =OCxREF + 极性【+ 表示结合的意思】当然，如果是高级定时器的互补输出，最后的输出电平除了与极性选择有关外，输出波形还跟插入的死区有关。即对于互补输出时 Ocx =OCxREF + 极性 + 死区比较输出相关事件当核心计数器的值CNT与比较寄存器CCR 的数值匹配时发生比较输出事件相应通道的比较输出标志位CCxIF@TIMx_SR被置位触发比较中断（如果CCxIE@TIMx_DIER被置位使能）触发DMA请求（CCxDE@TIMx_DIER CCDS@TIMx_CR2 使能允许）比较输出事件也可以软件方式产生。通过操作TIMx_EGR@CCxG位来实现对于这些比较输出有关的事件，我们也需做到心中有数。因为在我们的定时器应用中，往往需要基于相关事件来开展我们的应用开发。比方基于比较输出事件，做脉冲波形频率或占空比的变更、做脉冲个数的统计、做DMA请求的触发等待等等，不一而足。另外，对于 CCRx 影子寄存器的预装载功能可以软件开启或关闭 (OCxPE@TIMx_CCMR)也应该清楚，以便我们在定时器的应用中根据具体应用来打开或关闭CCRx寄存器的预装功能，前面有做个相关应用案例的分享。输出比较模式概览总的来讲，这几个比较输出模式，我们有必要对它们的各自输出特征做基本了解，它是我们做比较输出应用时的基础。比方不同比较输出模式，结合不同的计数模式，相应的输出特征是什么。边沿对齐PWM输出波形示例【Up Counting + PWM mode1】中心对齐PWM输出波形示例【Center aligned Mode + PWM1】 PWM输出频率的计算定时器比较输出最常见的应用就是PWM输出，即脉宽调制输出。这里简单介绍下PWM输出波形参数的计算。以计数器向上计数、PWM1为例： PWM输出方波信号，信号的频率是由TIMx的计数时钟频率和TIMx_ARR这个寄存器所决定。输出信号的占空比由TIMx_CRRx寄存器和TIMx_ARR这个寄存器的值所确定。占空比=(TIMx_CRRx/（TIMx_ARR+1）)100% F_pwm = CK_PSC/((PSC + 1)(ARR + 1)) 以中央对齐计数、PWM1为例：占空比=(TIMx_CRRx/（TIMx_ARR）)100% F_pwm = CK_PSC/((PSC + 1)ARR ) 单脉冲输出模式是定时器比较输出模式的一种特例。原理：计数器启动后，在下一个更新事件来临之前的时间段内实现固定个数的脉冲输出。当下一个更新事件来临时计数器停止计数。输出的脉冲个数可以一个或几个。如果是通用计数器就是1个，如果是高级定时器，脉冲个数与RCR数值和计数模式有关。实现方式：使用OC比较输出或PWM输出模式。计数器的启动可以通过自身软件使能启动，也可以将定时器配置在触发从模式经过触发启动。高级定时器的互补输出及死区的插入：这里所说的互补输出，特指高级定时器TIM1或 TIM8通过其专门的互补通道输出互补信号。即每一对互补通道，共用相同的输出模式和同一通道比较寄存器CCR来输出互补信号。这里要提醒的是，这对互补信号的每一路都可以独立做输出极性配置，在极性选择前二者一定是互补的，但经过极性选择后是否还是互补波形取决于二者的极性选择情况。如果极性选择一致，即都选择高电平做为有效信号或者都选择低电平做为有效信号，这时互补通道的最终输出【OCX/OCXN】就是互补信号。如果二者的极性选择不一致，最终的互补输出波形则是同相的，而不是互补信号。对于我们用户来讲，具体做怎样的极性选择，取决于实际应用需求。我们常常使用互补输出信号来驱动电机桥臂。电机的各个桥臂由功率器件组成，比如IGBT。实际应用中，每一相的上下两个桥臂不可以同时导通，否则电源会通过上下两个桥臂产生短路情况。一般来讲，每组桥臂的上下臂呈互开关驱动系，即上臂导通，下臂截止，反之亦然。但由于那些晶体管的开、关动作本身会有时延问题，而且不同晶体管开关动作的延时也有差异。鉴于此,为了避免上下臂同时导通的隐患，在输出控制信号中额外插入一个时段，保证让上下臂都呈截止状态，这个时段就是死区。对于高级定时器的互补输出通道，可以通过相关寄存器配置即可实现死区控制。不难看出，死区的插入是以牺牲有效输出为代价来保障电机驱动电路的安全性，所以该参数的设置除了考虑安全性外，也要考虑合理性。比较输出应用时的几个注意点【实际应用或芯片软硬件移植过程中经常遇到的情形】 1. 高级定时器相比通用定时器，它增加了主输出使能控制位，【MOE@timx_bdtr】,如果该位置零的话，此时OCx端没有波形输出； 2. 高级定时器相比通用定时器，它增加了刹车控制机制，BKE@timx_bdtr】,如果使能了刹车控制并触发有效刹车电平，此时OCx端没有波形输出； 3. 高级定时器相比通用定时器，使用互补输出时增加了死区插入机制，【DTG@timx_bdtr】,若插入的死区时间过大，当超过有效输出电平宽度时，会导致OCx/OCxN一端或两端没有变化的波形输出； 4. 高级定时器的互补输出在OCxREF出来后、在极性选择之前，二者是互补的，经过极性选择后是否互补取决于两互补通道的极性选择。极性的选择最终由实际驱动电路需求决定的。 5. 定时器的所有输出通道可以独立自由设置，如禁用/开启、输出模式选择、极性安排等。但高级定时器的做互补输出时，他们共用相同输出模式和CCR值。 6. 对于通用定时器的Ocx通道，当使能该通道时，Ocx输出=OCxREF+极性；当禁用该通道时，Ocx的输出=0。 7. 对于高级定时器Ocx/OCxN互补通道，没法同时实现实现有效输出。注意区分有效电平、无效电平与最终输出端的高、低电平。 8. 对于高级定时器来说，Ocx/OCxN的输出除了跟输出使能位有关外，跟其它多个控制位【MOE/OSSI/OSSR/CCxP/CCxNP】有关。各个系列的STM32参考手册中有个Ocx/OcxN互补通道输出控制表格可以查看。整体上讲，关于定时器的比较输出，基本原理并不复杂，但实际应用起来就非常灵活，尤其当多种比较输出模式，结合定时器的主从应用时，STM32定时器的强大功能可以因此而得到充分展现。

2022-2-21 11:50:07 评论举报张鑫