【 ST NUCLEO-G071RB测评】TIM－PWM

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       本次实验使用的NUCLEO-G071RB开发板由https://www.stmcu.com.cn/index.p ... /261/layout/product提供，更多相关资讯请进入查询。本次实验是利用NUCLEO-G071RB开发板的通用定时器TIM2模块四个通道输出PWM，TIM2_CH1被配置在PA5引脚，输出占空比可变的PWM驱动LD4产生呼吸灯效果；另外的TIM2_CH2、TIM2_CH3、TIM2_CH4被分配至PA1、PA2、PA3引脚，输出占空比为25%、50%、75%的PWM波型，并通过逻辑分析仪测试验证。
一、实验资源
1、NUCLEO-G071RB开发板；
2、Keil v5.25.2.0；
3、STM32CubeMX v5.0.1；
4、逻辑分析仪；

二、实验过程1、资源简介
       在STM32G0071RBT6中共有6个通用定时器，包括TIM2, TIM3, TIM14, TIM15, TIM16, TIM17。其中TIM2是通用带有32位可重加载向上/向下计数定时器，而其它的均为16位。这些定时器较之基本定时器（TIM6、TIM7）无论是在功能及性能都强大了许多。利用其输入捕获功能可以测量输入信号脉冲宽度及频率，或者利用输出比较和PWM功能输出波型。这些功能使得定时器有着非常广泛的用途。



2、工程配置
      这里依然是采用STM32CubeMX配置并生成工程文件，之所以选择TIM2是因为LD4接在了PA5引脚，PA5可复用为TIM2_CH1，这样就可以直接利用LD4测试PWM输出了，其它三个PWM输出通道也被配置在了GPIOA的PA1、PA2、PA3；时钟直接选用HSI；TIM2向上计数；PWM输出极性为高，其它的一些配置直接按默认了，具体的参数准备在工程文件调试时根据情况再修改。



3、软件实现
      从通用计时器框架图中可以看出，TIM2的计数时钟来自于内部时钟，TPCLK时钟为16MHz经预分频器（CK_PSC）分频（16MHz/160＝100KHz）后为TIM2提供计数脉冲。TIM2_CNT以此频率开始向上计数，当计数值小于CCRx期间TIM2_CHx输出高电平；当计数值大于CCRx时TIM2_CHx输出低电平；当TIM2_CNT等于ARR重装载值时TIM2_CNT回零重新开始计数。这些活儿一直重复干，相应PWM输出通道上就产生了频率固定的PWM波型。PWM的频率及占空比均可以通过软件进行改变，改变ARR的值即可改变频率；改变CCRx可以改变占空比。LD4产生呼吸灯效果即是在不同的时间点上在TIM2_CCR1装载变化的值所产生的效果。下面是TIM2的初始化函数，根据自己的理解加了注释，不一定都正确：

1. TIM_HandleTypeDef htim2;
   
2. 
   
3. /* TIM2 init function */
   
4. void MX_TIM2_Init(void)
   
5. {
   
6.   TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig = {0};
   
7.   TIM_OC_InitTypeDef sConfigOC = {0};
   
8. 
   
9.         /*
   
10.         TIM2时钟=TPCLK=16000000Hz，经预分频器(Prescaler)16000000/(159+1)=100KHz；
    
11.         TIM2计数频率为100KHz，PWM频率=100000/1000(Period)=100Hz；
    
12.         */
    
13.   htim2.Instance = TIM2;
    
14.   htim2.Init.Prescaler = 159;                                                                                //定时器预分频PSC,
    
15.   htim2.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;        //向上计数模式
    
16.   htim2.Init.Period = 1000;                                                                                        //自动重装载值ARR
    
17.   htim2.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
    
18.   htim2.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE;
    
19.   if (HAL_TIM_PWM_Init(&htim2) != HAL_OK)                                //初始化PWM
    
20.   {
    
21.     Error_Handler();
    
22.   }
    
23.   sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_RESET;
    
24.   sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE;
    
25.   if (HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htim2, &sMasterConfig) != HAL_OK)
    
26.   {
    
27.     Error_Handler();
    
28.   }
    
29.   sConfigOC.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1;                                        //模式选择PWM1
    
30.   sConfigOC.Pulse = 0;                                                                                                //输出比较值，初始占空比为0
    
31.   sConfigOC.OCPolarity = TIM_OCPOLARITY_HIGH;        //输出比较极性为高
    
32.   sConfigOC.OCFastMode = TIM_OCFAST_DISABLE;
    
33.   if (HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim2, &sConfigOC, TIM_CHANNEL_1) != HAL_OK)//配置TIM2通道1
    
34.   {
    
35.     Error_Handler();
    
36.   }
    
37.   if (HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim2, &sConfigOC, TIM_CHANNEL_2) != HAL_OK)
    
38.   {
    
39.     Error_Handler();
    
40.   }
    
41.   if (HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim2, &sConfigOC, TIM_CHANNEL_3) != HAL_OK)
    
42.   {
    
43.     Error_Handler();
    
44.   }
    
45.   if (HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim2, &sConfigOC, TIM_CHANNEL_4) != HAL_OK)
    
46.   {
    
47.     Error_Handler();
    
48.   }
    
49.   HAL_TIM_MspPostInit(&htim2);
    
50. 
    
51. }

复制代码

这里出现了一个问题，原打算在PA3引脚配置TIM2_CH4输出通道，但调试时一直没有输出，后来改在了PC7引脚就有输出了。另外PB11也可以配置成TIM2_CH4，但还没有尝试。
下面是主函数的片断，在这里别忘了打开PWM输出通道：

1. /* USER CODE BEGIN 2 */
   
2.         HAL_TIM_PWM_Start(&htim2, TIM_CHANNEL_1);//开启TIM2PWM通道1
   
3.         HAL_TIM_PWM_Start(&htim2, TIM_CHANNEL_2);//开启TIM2PWM通道2
   
4.         HAL_TIM_PWM_Start(&htim2, TIM_CHANNEL_3);//开启TIM2PWM通道3
   
5.         HAL_TIM_PWM_Start(&htim2, TIM_CHANNEL_4);//开启TIM2PWM通道4
   
6.   /* USER CODE END 2 */
   
7. 
   
8.   /* Infinite loop */
   
9.   /* USER CODE BEGIN WHILE */
   
10.   while (1)
    
11.   {
    
12.                 TIM2->CCR2 = 250;
    
13.                 TIM2->CCR3 = 500;
    
14.                 TIM2->CCR4 = 750;
    
15.                 for(pwm_val=0; pwm_val<1000; pwm_val++)
    
16.                 {
    
17.                         HAL_Delay(1);
    
18.                         TIM2->CCR1 = pwm_val;
    
19.                        
    
20.                 }
    
21.                 for(pwm_val=1000; pwm_val>0; pwm_val--)
    
22.                 {
    
23.                         HAL_Delay(1);
    
24.                         TIM2->CCR1 = pwm_val;
    
25.                 }
    
26.     /* USER CODE END WHILE */
    
27. 
    
28.     /* USER CODE BEGIN 3 */
    
29.   }

复制代码

三、实验结果


四、实验总结
      通过本次实验对于通用定时器比较输出有了更加深入地认识和了解，但对于PA3配置为TIM2_CH4没有输出的问题比较疑惑，还没有找到具体的原因，请朋友们指教。


附件：工程文件
TIM2_PWM.rar (4.56 MB, 下载次数: 6)

2019-1-12 12:09 上传

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