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STM32定时器----通用定时器输出带死区互补PWM

发布时间:2020-05-30 发布时间:
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功能:利用一个普通定时器,输出2路互补的、频率可调、占空比可调、死区可调的PWM

原理:如下图,计数模式为中心对齐模式


可以看出,CH3高电平区间是以计数器计到4为中心,向两边延伸的。

而CH4,因为输出极性相反,是以0为中心向两边延伸的。

CCR3变小,占空比上升

CCR4变大,占空比上升

CCR3与CCR4的和为ARR

注意,此模式计数器的计数周期=ARR,这与PWM模式:计数周期 = ARR+1不同

这点参考下图STM32参考手册:




故,整理出代码以及计算公式如下:

void TIM3_PWMShiftInit(void)  

{  

    float Duty = 0;

    u16 ARR = 0,PSC = 0,CH3Ccr = 0,CH4Ccr = 0,DT = 0;

    u32 Frequence = 0;

 

    TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseInitStruct;  

    GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStruct;  

    TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStruct;

    Frequence = 125000;  //频率,单位:Hz

    Duty = 0.5;          //占空比

    DT = 1000;           //死区时间,单位:ns

    //中央对齐模式,只在CNT计数到CCR翻转一次,频率较PWM模式减半,且ARR不需要-1

    ARR = 36000000/(PSC+1)/Frequence;           //设置成125KHz

    CH3Ccr = ARR*Duty - DT/2/((PSC+1)*13.89f);  //TIM 72M下约13.89ns一个周期

    CH4Ccr = ARR - CH3Ccr;                      //CH4与CH3和为ARR

 

    /**********************TIM3 GPIO配置*****************************/  

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);  

      

    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;  

    GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1;  

    GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;  

  

    GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStruct);    

      

    /**********************初始化TimBase结构体*************************/  

    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);

      

    TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;  

    TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_CounterMode   = TIM_CounterMode_CenterAligned1;  

    TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period    = ARR;         

    TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler = PSC;       

      

    TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseInitStruct);  

    TIM_TimeBaseInit(TIM1, &TIM_TimeBaseInitStruct);  

    /**********************初始化TIM3 OC结构体*************************/  

    TIM_OCInitStruct.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2;  

    TIM_OCInitStruct.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_Low;  

    TIM_OCInitStruct.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;  

    TIM_OCInitStruct.TIM_Pulse = CH3Ccr;            

    TIM_OC3Init(TIM3,&TIM_OCInitStruct);                                                       

    TIM_OCInitStruct.TIM_Pulse = CH4Ccr;  

    TIM_OCInitStruct.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;

    TIM_OC4Init(TIM3,&TIM_OCInitStruct);  

    TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);

}  

示波器波形如下:




程序中设定,频率=125K,占空比50%,死区时间1000ns,示波器出来波形与此相符。

改为频率=125K,占空比25%,死区时间500ns,波形如下图:





125K下25%占空比高电平持续时间应该为2us,减去死区0.5us = 1.5us,

上图可看到高电平持续时间约为1.5us,符合程序设定。



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