2021年12月29日 | STM32F103单片机PWM单脉冲输出模式

  通常输出PWM波形的时候是一直输出的。但是在电机控制中往往只需要输出一定个数的脉冲，不需要一直输出，那么这就需要每次输出PWM时，输出的脉冲个数可控。要实现这个功能，一般有三种方法。

  方法一：

void TIM1_PWM_Init(u16 arr, u16 psc)

{

    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;

    TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitSturcture;

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_TIM1, ENABLE);

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM1_UP_IRQn;

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;

    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

    TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = arr;

    TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 71;

    TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;

    TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;

    TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0x00;

    TIM_TimeBaseInit(TIM1, &TIM_TimeBaseInitStructure);

    TIM_OCStructInit(& TIM_OCInitSturcture);

    TIM_OCInitSturcture.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2;

    TIM_OCInitSturcture.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;

    TIM_OCInitSturcture.TIM_Pulse = 0;

    TIM_OCInitSturcture.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_Low;

    TIM_OC1Init(TIM1, &TIM_OCInitSturcture);

    TIM_OC1PreloadConfig(TIM1, TIM_OCPreload_Enable);

    TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1, ENABLE); //主输出使能

    TIM_ARRPreloadConfig(TIM1, ENABLE);

    TIM_ITConfig(TIM1, TIM_IT_Update, ENABLE);

    TIM_Cmd(TIM1, ENABLE); //使能计数器

    TIM_SetCompare1(TIM1, arr / 2);

}

void TIM1_UP_IRQHandler(void)

{

    static  u16 y;

    if(TIM_GetITStatus(TIM1, TIM_IT_Update) != RESET)

    {

        TIM_ClearITPendingBit(TIM1, TIM_IT_Update );

        y++;

        if(y > 60) //设置输出脉冲数

        {

            y = 0;

            TIM_Cmd(TIM1, DISABLE);

        }

    }

}

  这个方法实现的原理最简单，就是开启PWM输出的更新中断功能，当计时器值重新加载一次时，就会产生一个中断，就代表输出了一个脉冲。这样每进一次中断，就统计一次中断次数，当中断的次数和需要的脉冲数相等时就关闭PWM的输出。这样也就实现了指定脉冲输出的功能。

  方法二：

void PWMS8_Init(u32 Cycle, u32 PulseNum)

{

    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

    TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;

    TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM8, ENABLE);

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

    GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);

    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = Cycle; //频率

    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 71; //分频值  72M/(71+1) = 1M 

    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;

    TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;

    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;

    TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter = PulseNum - 1;   //输出脉冲个数

    TIM_TimeBaseInit(TIM8, &TIM_TimeBaseStructure);

    TIM_GenerateEvent(TIM8, TIM_EventSource_Update);

    TIM_InternalClockConfig(TIM8);

    TIM_SelectOCxM(TIM8, TIM_Channel_2, TIM_OCMode_PWM2);

    /* PWM1 Mode configuration: Channel2 */

    TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2;

    TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;

    TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = Cycle / 2; // 低电平时间  占空比

    TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCNPolarity_Low;

    TIM_OC2Init(TIM8, &TIM_OCInitStructure);

    TIM_OC2PreloadConfig(TIM8, TIM_OCPreload_Enable);

    TIM_ARRPreloadConfig(TIM8, ENABLE);

    /* TIM8 enable counter */

    TIM_CtrlPWMOutputs(TIM8, ENABLE);

    TIM_SelectOnePulseMode(TIM8, TIM_OPMode_Single);

    TIM_Cmd(TIM8, ENABLE);

}

  在方法一中是通过代码自己统计ARR的装载次数，而单片机内部也自带了这个功能，方法二中就直接使用这个系统自带的功能。这个功能就是重复计数器。

  在初始化时将要输出的脉冲个数写入到重复计数器中，这样系统就会自动统计输出PWM的脉冲个数，当输出脉冲个数完成后就会自动停止PWM输出。

  方法三：

/***********************TIM1初始化函数*************************/

/****参数：****************************************************/

/******u32 Cycle用于设定计数频率（计算公式：Cycle=1Mhz/目标频率）*/

/****返回值：**************************************************/

/******无*****************************************************/

void TIM1_config(u32 Cycle)

{

    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

    TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;

    TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_TIM1 , ENABLE); //时钟使能

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;                   //TIM1_CH1 PA10

    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 = Cycle-1;                 //使用Cycle来控制频率（f=72/(71+1)/Cycle）  当Cycle为100时脉冲频率为10KHZ                           

    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =71;         //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值                                                     

    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;     //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 = 0;            //重复计数，一定要=0！！！（高级定时器特有）

    TIM_TimeBaseInit(TIM1, &TIM_TimeBaseStructure);                                       

    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 = Cycle/2-1;                    //设置待装入捕获寄存器的脉冲值（占空比：默认50%，这可也可以调节如果需要的话将它作为一个参数传入即可）                                   

    TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_Low;      //输出极性       

    TIM_OC3Init(TIM1, &TIM_OCInitStructure);               //使能通道1                                              

    TIM_SelectMasterSlaveMode(TIM1, TIM_MasterSlaveMode_Enable); //设置为主从模式

    TIM_SelectOutputTrigger(TIM1, TIM_TRGOSource_Update); //选择定时器1的触发方式（使用更新事件作为触发输出）

    TIM_OC3PreloadConfig(TIM1, TIM_OCPreload_Enable);               //使能通道1预装载寄存器               

    TIM_ARRPreloadConfig(TIM1, ENABLE);                             //使能TIM1在ARR上的预装载寄存器       

}

/***********************TIM2初始化函数*************************/

/****参数：****************************************************/

/******u32 PulseNum用于设定脉冲数量****************************/

/****返回值：*************************************************/

/******无*****************************************************/

void TIM2_config(u32 PulseNum)

{

    TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;

    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; 

    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE); //使能定时器2的时钟

    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = PulseNum;    //脉冲数

    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =0;    

    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;     

    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  

    TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);  

    TIM_SelectInputTrigger(TIM2, TIM_TS_ITR0); //选择定时器2的输入触发源（内部触发（TIM1））

    TIM2->SMCR|=0x07;                    //设置从模式寄存器（SMS[2:0]:111 外部时钟模式1） 

    TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,DISABLE); //更新中断失能

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;        

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;