关于高速单片机STM32H7定时器同步启动并输出多路PWM波形的探究

发布时间:2024-05-27  

随着嵌入式系统技术的不断发展,PWM(Pulse Width Modulation)信号在各种应用场景中得到了广泛应用,例如电机控制、LED灯控、音频处理等方面。在多个PWM信号同时输出时,为了保证信号的同步性和稳定性,定时器同步启动技术成为了必要的手段。


STM32系列芯片以其高性能和多功能外设而广受业界认可。其中,STM32H7系列芯片配备了丰富的定时器模块,既具备通用性又具备高性能,支持多种工作模式,可以满足多种嵌入式应用对高精度、多信号输出的需求。


本文基于STM32H7芯片,研究了定时器同步启动技术在PWM信号多路输出中的应用。我们在通过研究相关技术的基础上,提出了一种基于定时器同步启动的PWM输出方案,并通过实验验证了该方案的稳定性和实用性。


本文旨在探究嵌入式系统中PWM信号同步输出问题的解决方案,为有类似需求的嵌入式开发人员提供参考和借鉴,希望本文对开发者在设计多路PWM输出应用时提供一些实用价值和借鉴意义。


STM32H723ZGT6所有定时器包括两个高级控制定时器、十二个通用定时器、两个基本定时器、五个低功耗定时器、两个看门狗定时器和一个SysTick定时器。所有计时器计数器都可以在Debug模式下冻结。


本次实验主频配置的是500MHz,共使用过了TIM1、 TIM2、TIM3、TIM23、TIM24共五个定时器,其中TIM1为主定时器,用于控制其他定时器的同步启动,其他定时器为从定时器,用于输出PWM波形。


-01-

通用定时器框图

图片

-02-

定时器特性比较

图片

-03-

定时器内部触发连接关系

图片

-04-

原理方案以及开发流程

4.1 原理方案

通过配置主从定时器内部触发连接功能,以达到启动主定时器时,其他从定时器同步启动的功能。

4.2 通过STM32CubeMX

配置定时器工作模式

4.2.1 配置主定时器

图片

4.2.2 配置从定时器

图片

4.2.3 配置PWM输出引脚功能

图片

-05-

修改代码并验证功能

5.1 修改代码

图片

此HAL库接口每次只能初始化一个其中一个TIM的通道并开启PWM,但判断不了是否由主定时器TIM1来控制同步启动的,所以需要对其函数进行修改。

如下:

图片

图片

int main(void) 函数内容

5.2 用示波器逻辑分析功能验证结果

图片

5.3 验证抖动范围不超过3ns

图片

-06-

结论

综上所述,使用STM32H7的同步启动定时器可有效降低多个定时器之间的相位误差,提高系统的定时精度。通过TIM定时器主从模式功能,实现了定时器的同步启动,并且实现了周期、占空比和相位的精确控制。实验结果表明,该方案可以在多种应用场景下提高系统稳定性和可靠性。

总之,本文设计的STM32H7同步启动定时器方案具有较高的实用价值和应用前景,对于各种基于定时器的控制应用都具有一定的参考价值。


文章来源于:电子工程世界    原文链接
本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的,且明确注明来源,不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。

我们与500+贴片厂合作,完美满足客户的定制需求。为品牌提供定制化的推广方案、专属产品特色页,多渠道推广,SEM/SEO精准营销以及与公众号的联合推广...详细>>

利用葫芦芯平台的卓越技术服务和新产品推广能力,原厂代理能轻松打入消费物联网(IOT)、信息与通信(ICT)、汽车及新能源汽车、工业自动化及工业物联网、装备及功率电子...详细>>

充分利用其强大的电子元器件采购流量,创新性地为这些物料提供了一个全新的窗口。我们的高效数字营销技术,不仅可以助你轻松识别与连接到需求方,更能够极大地提高“闲置物料”的处理能力,通过葫芦芯平台...详细>>

我们的目标很明确:构建一个全方位的半导体产业生态系统。成为一家全球领先的半导体互联网生态公司。目前,我们已成功打造了智能汽车、智能家居、大健康医疗、机器人和材料等五大生态领域。更为重要的是...详细>>

我们深知加工与定制类服务商的价值和重要性,因此,我们倾力为您提供最顶尖的营销资源。在我们的平台上,您可以直接接触到100万的研发工程师和采购工程师,以及10万的活跃客户群体...详细>>

凭借我们强大的专业流量和尖端的互联网数字营销技术,我们承诺为原厂提供免费的产品资料推广服务。无论是最新的资讯、技术动态还是创新产品,都可以通过我们的平台迅速传达给目标客户...详细>>

我们不止于将线索转化为潜在客户。葫芦芯平台致力于形成业务闭环,从引流、宣传到最终销售,全程跟进,确保每一个potential lead都得到妥善处理,从而大幅提高转化率。不仅如此...详细>>