1 硬件和软件平台
- 硬件：自制STM32F103C8T6
- 软件：STM32CubeMX 6.1.0
- 软件：Keil V5.28.0.0
- 硬件包：STM32Cube_FW_F1 V1.8.3
2 定时器介绍
STM32的定时器可以通过另外一个定时器的某一个条件被触发而启动，即同步的工作方式。发出触发信号的定时器工作于主模式（Master），接受触发信号而启动的定时器工作于从模式（Slave）。它们之间通过TIM内部触发连接（ITR）。使用不同的主从定时器，使用的ITR不同，根据参考手册（版本ENV20）可以知道对应的ITR。
3 CubeMX配置
不再介绍CubeMX创建工程的方法。
3.1 设置时钟
在RCC中配置高速时钟，选择外部晶振。
在Clock Configuration中选择HSE，并配置HCLK为72MHz。
3.2 设置仿真模式
在SYS设置仿真模式，此处我使用的是SW，根据情况自行选择。
3.3 设置主定时器（Master）
此处我使用TIM2作为Master，通道2输出PWM。TIM1为Slave。在CubeMX中选择TIM2，配置主定时器。 Channel2选择PWM Generation CH2。
预分频系数为71（设置值不能大于65535），计数器周期为9，这两个配置控制PWM输出的频率。由于我们时钟是72MHz，此处设置的PWM频率为100kHz。
设置Pulse为5，该值和计数器周期共同控制PWM的占空比，此处为50%。
使能主从模式，触发事件选择Update Event。禁用输出比较预加载。输出极性Low。
3.4 设置从定时器（Slave）
此处我选择TIM1为Slave。由图1可知，TIM2为Master，TIM1为Slave时，使用ITR1。在CubeMX中选择TIM1。设置Slave Mode为Gated Mode，触发源选择ITR1（根据自己使用的定时器选择），时钟源选择内部时钟。
参数设置基本是保持默认。
使能从定时器的中断。此处我使用的是高级定时器作为Slave，如果是通用定时器，只需使能定时器全局中断即可。
CubeMX配置完成，点击GENERATE CODE生成代码。
4 代码
CubeMX已经帮我们生成了初始化代码，无需修改。
主定时器（此处是TIM2）初始化代码：
/* TIM2 init function */
void MX_TIM2_Init(void)
{
TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig = {0};
TIM_OC_InitTypeDef sConfigOC = {0};
htim2.Instance = TIM2;
htim2.Init.Prescaler = 71;
htim2.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
htim2.Init.Period = 9;
htim2.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
htim2.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE;
if (HAL_TIM_PWM_Init(&htim2) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_UPDATE;
sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_ENABLE;
if (HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htim2, &sMasterConfig) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
sConfigOC.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1;
sConfigOC.Pulse = 5;
sConfigOC.OCPolarity = TIM_OCPOLARITY_LOW;
sConfigOC.OCFastMode = TIM_OCFAST_DISABLE;
if (HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim2, &sConfigOC, TIM_CHANNEL_2) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
__HAL_TIM_DISABLE_OCxPRELOAD(&htim2, TIM_CHANNEL_2);
HAL_TIM_MspPostInit(&htim2);
}
从定时器（此处是TIM1）初始化代码：
/* TIM1 init function */
void MX_TIM1_Init(void)
{
TIM_ClockConfigTypeDef sClockSourceConfig = {0};
TIM_SlaveConfigTypeDef sSlaveConfig = {0};
TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig = {0};
htim1.Instance = TIM1;
htim1.Init.Prescaler = 0;
htim1.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
htim1.Init.Period = 65535;
htim1.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
htim1.Init.RepetitionCounter = 0;
htim1.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE;
if (HAL_TIM_Base_Init(&htim1) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
sClockSourceConfig.ClockSource = TIM_CLOCKSOURCE_INTERNAL;
if (HAL_TIM_ConfigClockSource(&htim1, &sClockSourceConfig) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
sSlaveConfig.SlaveMode = TIM_SLAVEMODE_GATED;
sSlaveConfig.InputTrigger = TIM_TS_ITR1;
if (HAL_TIM_SlaveConfigSynchro(&htim1, &sSlaveConfig) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_RESET;
sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE;
if (HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htim1, &sMasterConfig) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
}
在main.c中定义标志位以指示PWM是否处于输出状态。
/* USER CODE BEGIN PV */
uint8_t PWM_OK = 0;
/* USER CODE END PV */
在main函数初始化完成后添加以下代码。
/* USER CODE BEGIN 2 */
HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim1);
HAL_TIM_PWM_Start_IT(&htim2, TIM_CHANNEL_2);
__HAL_TIM_SET_AUTORELOAD(&htim1, 0);
/* USER CODE END 2 */
在stm32f1xx_it.c中添加外部变量引用和中断回调函数，也可以添加到其他文件中，根据自己习惯来。由于我们使能了TIM1的中断，此处CubeMX会自动添加TIM1的引用，只需手动添加TIM2的引用即可。
/* USER CODE BEGIN PV */
extern uint8_t PWM_OK;
/* USER CODE END PV */
/* USER CODE BEGIN EV */
extern TIM_HandleTypeDef htim2;
/* USER CODE END EV */
在中断回调函数中清除中断标志位，并停止PWM。
/* USER CODE BEGIN 1 */
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
if(htim == (&htim1))
{
if(__HAL_TIM_GET_FLAG(&htim1, TIM_FLAG_CC1) != RESET)
{
__HAL_TIM_CLEAR_FLAG(&htim1, TIM_FLAG_CC1);
HAL_TIM_PWM_Stop_IT(&htim2, TIM_CHANNEL_2);
HAL_TIM_Base_Stop_IT(&htim1);
}
PWM_OK = 1;
}
}
/* USER CODE END 1 */
在main.c中封装PWM输出函数，并在main.h中声明。
/**
* @brief The application outputs a specified number of pulses.
* @param num is the number of pulses.
*/
void OutPwm(uint32_t num)
{
if(PWM_OK == 1)
{
PWM_OK = 0;
__HAL_TIM_SET_AUTORELOAD(&htim1, num - 1);
HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim1);
HAL_TIM_PWM_Start_IT(&htim2, TIM_CHANNEL_2);
}
}
在while(1)中输出10个脉冲并延迟40ms。
while (1)
{
HAL_Delay(40);
OutPwm(10);
/* USER CODE END WHILE */
/* USER CODE BEGIN 3 */
}
5 测试结果
因为我的硬件中使用了缓冲器将PWM的电平提高到了5V，因此测量结果都是5Vpp。
可以看到，每40ms有脉冲输出。
放大细节可以看到得到100kHz的10个脉冲，波形还不错。
