Timer PWM波的产生

时基单元

• 分频器：Clock Prescaler

• 核心计数器：CNT Counter

• 自动重装载器：Auto-Reload Register

• 时基设定即为PWM频率设定

比较输出功能

• 基本原理：根据计数器与CCRx的比较结果，结合不同的输出控制模式

• 波形输出模式配置非常灵活

常见电机控制PWM波形

• 设定中心计数模式

• 插入死区时间

• 比较输出模式设定为PWM Mode 1

预装载机制

• 定时器中的PSC/ARR/RCR/CCR寄存器具有预装载功能

• 每类寄存器具有双寄存器机制，分别由各自的影子寄存器和预装载寄存器组成

• 如果使能了预装载机制，那么只有更新事件时，数据才进行装载动作

定时器四大事件

• 更新事件：比如影子寄存器更新往往需借助该事件

• 触发事件：定时器收到各类触发输入信号时激发该事件

• 捕获事件：发生输入捕捉产生该事件

• 比较事件：比较输出时会产生该事件

上面几类事件都可以触发中断或DMA请求

更新操作与更新事件

更新操作不等于更新事件！

更新操作是一种动作，是更新事件的源头，即事件源；

更新事件是基于更新操作所导致的后续影响或结果。

可能的更新操作有3类：核心计数器的溢出（上溢或下溢）、软件设定UG位、来自从模式的更新。

更新事件

• 控制寄存器的UDIS@TIMx_CR1位决定更新操作能否升级为事件

• 对于高级定时器必须每溢出RCR+1次时才能产生更新事件

RCR计数器

• 更新事件可控制

• 中断发生在几个波形后产生

Break功能

硬件关闭PWM输出，配置后无需软件参与

可以产生中断事件

两路BKIN输入：BKIN：当Break发生时PWM可以配置输出为inactive state或者预定义的安全状态；BKIN2：当Break发生时PWM输出为inactive state（高或者低）

Timer Capture模式

定时器捕获比较框图

• 左右两边的重复编号通道只是逻辑上的，物理上只有1个通道与之对应。

• 每个通道既可配置为输入捕获、也可配置为比较输出。

定时器输入捕获

• 信号经过一系列环节才输入到计数器

• 捕获寄存器：CCR

• 捕获模式CCR对用户是只读的，不可对其进行修改、赋值

传感器连接—STM32硬件Encoder接口

• 在全系列STM32中都有硬件增量编码器Encoder接口

• 每个正交沿都可有加/减计数

传感器连接—STM32硬件Hall接口

• 在全系列STM32中都有硬件Hall接口

• 可以每个Hall跳变沿都产生中断

Timer同步机制

定时器主从触发与同步

• 主从定时器之间的同步级联

• 实质是定时器从模式的具体应用

内部触发信号TRGI

• tim_etrf：外部触发输入

• tim_itr：内部触发输入

• tim_ti1f_ed：通道1边沿检测输入

• tim_ti1fp1：通道1输入（经过滤波以及边沿检测）

• tim_ti2fp2：通道2输入（经过滤波以及边沿检测）

tim_etrf：外部触发输入

tim_itr：内部触发输入

TI1，TI1FP1，TI1FP_ED关系示意图

定时器TRGO及产生

• TRGO可连接到其他定时器，作为从定时器的触发输入信号TRGI

• TRGO可作为其他外设控制触发信号，如触发ADC/DAC等

• 可以有五种源产生TRGO

STM32G4高级定时器新增机制

基本PWM输出

• 在STM32G4上增加了CH4的互补输出，可以用于控制两相四线的步进电机

死区设定改进

• 死区时间可以设定为前后不同

PWM控制精度提高

• 通过Dithering模式可以将PWM控制精度提高4-bit

• 可以进行更细微的PWM调整

Encoder

• 支持x1，x2，x4 encoding模式，在电机高速运行时可以减轻CPU负荷

增加了两种编码器的支持

• 更好的支持不同的增量编码器

增加清零信号

• 传统的清零（或对齐）用法是I/O中断+软件配置方式

• 在STM32G4中增加了Z轴的输入