应用笔记 | 高精度定时器中single-shot计数模式不工作

发布时间:2024-07-04  

1 问题提出2 问题分析3 解决办法4 小结


1. 问题提出


客户使用STM32G474的高精度定时器,基于CubeMX进行外设设置和代码生成,将某个子定时器的计数方式设置为retriggerable single shot方式,发现该子定时器无PWM输出,在调试模式下发现该子定时器的计数器一直为0,即计数器一直没有启动,但如果将计数方式修改为continuous模式,其他保持不变,定时器工作正常


2.问题描述


检查客户提供的CubeMX配置文件,客户使能了Master Timer与Timer B,Master Timer的比较器事件2触发Timer B复位与运行,并配置了Timer B的PWM输出,使用该工程文件直接生成代码,并添加高精度定时器计数使能与输出使能函数,如下:


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进入调试模式观察,发现Master Timer正常计数,但是Timer B的计数器一直保持0,按照客户的描述,将Timer B的计数方式修改为“continous”后,Timer B恢复正常计数。对比Timer B在“retriggerable single shot”与“continous”两种工作模式下的相关寄存器的值进行对比,发现除了计数模式不同之外,其他所有状态都相同。


莫非真是“retriggerable single shot”存在问题?这明显不可能,此前多次使用过该模式并没有发现问题,于是将以前设计的能成功工作的例程拿来与该“问题”工程进行对比。经过比对分析发现,工程设置中使用的寄存器更新方式存在不同,如下图所示:


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图1.正常工作工程中的寄存器更新配置


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图2.“问题”工作工程中的寄存器更新配置


“问题”工程配置中使用Master Timer的更新作为触发寄存器更新触发源,并且更新要等到本定时器的下一次的Reset/Roll-over事件出现时才生效。通过将“Update taken into account on the following Reset/Roll-over event”修改为“Update taken into account immediately”,定时器也可以正常运行了,问题的原因就是由于该配置引起的。


查看该配置对应的寄存器说明:


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当配置“Update taken into account on the following Reset/Roll-over event”对应于该位置“1”,即更新事件,无论是来自相邻定时器的还是软件产生的,都需要等到下一个Reset/Roll-over event才生效。


在直接使用CubeMX产生的HAL底层配置代码且配置中使能了预加载的情况下,该寄存器更新配置方式会导致Timer B的初始化配置无法生效。


如图3/4/5所显示的,因为在CubeMX直接生成的代码中,Timer B参数的配置通过调用函数HAL_HRTIM_WaveformTimerConfig()写入寄存器,然后在该函数中调用软件更新函数HRTIM_ForceRegistersUpdate()的方式让配置生效,那么在目前的配置下,软件触发更新也必须等待Reset/Roll-over event的出现。而在retriggerable single shot计数模式下,定时器不能自动启动计数,必须等待来自Master Timer的Reset事件(即前文提到的比较器事件2)


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图3.“问题”工程中的寄存器更新与定时器Reset配置


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图4.“问题”工程产生的Timer B初始化代码


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图5.Timer B初始化代码中调用软件触发更新


综上,虽然正确地配置了Reset事件,Master Timer也正常计数且产生了比较事件2,但问题在于在运行了初始化代码后,该配置仅仅是写到了preload寄存器中,而没有写入active寄存器中,即Timer B的复位源没有生效,带来的后果就是Timer B的计数器不运行,一直保持0,且所有带有预加载特性的寄存器的值也没有生效。


作为对比,当配置为“Update taken into account immediately”时,调用软件触发更新函数HRTIM_ForceRegistersUpdate()函数,将使所有配置立即生效,定时器可正常工作。


3. 解决方法


基于以上分析,造成该问题的主要原因时CubeMX基于HAL库自动生成的初始化代码中没有考虑不同的寄存器更新配置方式,只是单一的采用软件更新的方式来触发寄存器更新。要解决以上问题,需要修改代码中的定时器初始化的时序,在配置寄存器更新方式为“Update taken into account on the following Reset/Roll-over event”前,让其他的配置先生效,基本逻辑如下,该逻辑在客户自己编写初始化代码时也需要遵循。


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4.小结


解决客户提出的高精度定时器中的子定时器在retriggerable single shot计数模式下无法工作的问题,原因在于该计数模式下,当更新配置方式为“Update taken into account on the following Reset/Roll-over event”时,使用CubeMX生成的原始初始化代码出现了定时器配置无法生效,从而导致问题的出现。通过对初始化代码的逻辑进行简单修改,问题得以解决。当然,STM32CubeMX的未来版本应会就这个地方做针对性地完善。


文章来源于:电子工程世界    原文链接
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