请教：如何使用一个定时器实现多路频率可调PWM（占空比不要求可调）？

bootblack

如题，由于硬件上仅剩余一个硬件定时器（通用定时器），需要实现如下功能：
1、实现5路PWM
2、每路PWM频率都可调整（各路PWM频率都是独立的）
3、占空比没有要求，一般保持50%左右即可
4、每路频率都低于10KHz
5、要求频率误差小于等于1Hz

额，想请教下各路大神，有没有很好的思路，敬请指教！感谢！

Electronic

说干就干，用原子的MINI的TIM1的4个通道配置输出4路不同频率的方波，频率可调，提供源码附件
#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "sys.h"
#include "timer.h"


//下次增量值
uint16_t TIM1_OC1_PulseAdd = 3600;        //72M/10K/2=3600
uint16_t TIM1_OC2_PulseAdd = 3600;        //72M/10K/2=3600
uint16_t TIM1_OC3_PulseAdd = 3600;        //72M/10K/2=3600
uint16_t TIM1_OC4_PulseAdd = 3600;        //72M/10K/2=3600
//比较捕获值
uint16_t TIM1_OC1_PulseVal = 0;
uint16_t TIM1_OC2_PulseVal = 0;
uint16_t TIM1_OC3_PulseVal = 0;
uint16_t TIM1_OC4_PulseVal = 0;


void TIM1_Init(void)
{
        GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
        TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
        TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStruct;
        NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
        
        //使能时钟
        RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1, ENABLE);
        RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
        
        //PA8 PA9 PA10 PA11复用推挽输出
        GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
        GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
        GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_9|GPIO_Pin_10|GPIO_Pin_11;
        GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
        
        //配置定时器1
        TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 0xFFFF;
        TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0;                //分频越小、精度越高、范围越小; 分频越大、精度越低、范围越大
        TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;
        TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
        TIM_TimeBaseInit(TIM1, &TIM_TimeBaseStructure);
        
        //清除比较捕获中断标志
        TIM_ClearFlag(TIM1, TIM_FLAG_CC1);
        TIM_ClearFlag(TIM1, TIM_FLAG_CC2);
        TIM_ClearFlag(TIM1, TIM_FLAG_CC3);
        TIM_ClearFlag(TIM1, TIM_FLAG_CC4);
        
        //配置比较捕获中断
        TIM_ITConfig(TIM1, TIM_IT_CC1, ENABLE);
        TIM_ITConfig(TIM1, TIM_IT_CC2, ENABLE);
        TIM_ITConfig(TIM1, TIM_IT_CC3, ENABLE);
        TIM_ITConfig(TIM1, TIM_IT_CC4, ENABLE);
        
        //比较捕获初值(必须设置，不然波形不对齐)
        TIM1_OC1_PulseVal = TIM1_OC1_PulseAdd;
        TIM1_OC2_PulseVal = TIM1_OC2_PulseAdd;
        TIM1_OC3_PulseVal = TIM1_OC3_PulseAdd;
        TIM1_OC4_PulseVal = TIM1_OC4_PulseAdd;
        
        //清除比较模式
        TIM1->CCMR1 &= ~((7<<4) | (7<<12));
        TIM1->CCMR2 &= ~((7<<4) | (7<<12));
        //强制为无效电平(不设置，边沿不能对其)
        TIM1->CCMR1 |= ((4<<4) | (4<<12));
        TIM1->CCMR2 |= ((4<<4) | (4<<12));
        
        //翻转模式
        TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStruct);
        TIM_OCInitStruct.TIM_OCIdleState = TIM_OCIdleState_Reset;
        TIM_OCInitStruct.TIM_OCMode = TIM_OCMode_Toggle;                //翻转
        TIM_OCInitStruct.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;        //有效电平
        TIM_OCInitStruct.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
        //比较捕获通道1
        TIM_OCInitStruct.TIM_Pulse = TIM1_OC1_PulseVal;
        TIM_OC1Init(TIM1, &TIM_OCInitStruct);
        //比较捕获通道2
        TIM_OCInitStruct.TIM_Pulse = TIM1_OC2_PulseVal;
        TIM_OC2Init(TIM1, &TIM_OCInitStruct);
        //比较捕获通道3
        TIM_OCInitStruct.TIM_Pulse = TIM1_OC3_PulseVal;
        TIM_OC3Init(TIM1, &TIM_OCInitStruct);
        //比较捕获通道4
        TIM_OCInitStruct.TIM_Pulse = TIM1_OC4_PulseVal;
        TIM_OC4Init(TIM1, &TIM_OCInitStruct);
        
        //使能中断线
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM1_CC_IRQn;
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
        NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
        
        //主输出使能(高级定时器)
        TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1, ENABLE);
        //使能定时器
        TIM_Cmd(TIM1, ENABLE);
}


int main(void)
{
        delay_init();                                                                        //延时函数初始化
        NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);        //设置中断优先级分组2
        LED_Init();                                                                                  //初始化与LED连接的硬件接口
        TIM1_Init();                                                                        //PA8被配置为复用功能
        
        //重新配置频率
        TIM1_OC1_PulseAdd = 2400;        //72M/15K/2=2400
        TIM1_OC2_PulseAdd = 3600;        //72M/10K/2=3600
        TIM1_OC3_PulseAdd = 7200;        //72M/ 5K/2=7200
        TIM1_OC4_PulseAdd = 36000;        //72M/ 1K/2=36000
           while(1)
        {
                LED1 = !LED1;
                delay_ms(300);
        }
}

//定时器1比较捕获中断
void TIM1_CC_IRQHandler(void)
{
        if(TIM_GetITStatus(TIM1, TIM_IT_CC1) != RESET)        //比较捕获通道1
        {
                TIM_ClearITPendingBit(TIM1, TIM_IT_CC1);
                TIM1_OC1_PulseVal += TIM1_OC1_PulseAdd;                //计算下次的比较捕获值
                TIM_SetCompare1(TIM1, TIM1_OC1_PulseVal);
        }
        
        if(TIM_GetITStatus(TIM1, TIM_IT_CC2) != RESET)        //比较捕获通道2
        {
                TIM_ClearITPendingBit(TIM1, TIM_IT_CC2);
                TIM1_OC2_PulseVal += TIM1_OC2_PulseAdd;                //计算下次的比较捕获值
                TIM_SetCompare2(TIM1, TIM1_OC2_PulseVal);
        }
        
        if(TIM_GetITStatus(TIM1, TIM_IT_CC3) != RESET)        //比较捕获通道3
        {
                TIM_ClearITPendingBit(TIM1, TIM_IT_CC3);
                TIM1_OC3_PulseVal += TIM1_OC3_PulseAdd;                //计算下次的比较捕获值
                TIM_SetCompare3(TIM1, TIM1_OC3_PulseVal);
        }
        
        if(TIM_GetITStatus(TIM1, TIM_IT_CC4) != RESET)        //比较捕获通道4
        {
                TIM_ClearITPendingBit(TIM1, TIM_IT_CC4);
                TIM1_OC4_PulseVal += TIM1_OC4_PulseAdd;                //计算下次的比较捕获值
                TIM_SetCompare4(TIM1, TIM1_OC4_PulseVal);
        }
}


不知道怎么上传代码，只能复制到上面

STM32 单定时器4路不同频率的方波-2018-11-08.rar (296.27 KB, 下载次数: 33)

2018-11-8 09:38 上传

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peng1554

帮顶！！

wangmingwei093

帮顶！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！

banxiafeixia

不嫌麻烦的话，初始化定时器，设置成一秒进入几十K次的中断，挨个设定翻转的时间。有点麻烦，但是可行。

lacha

一个定时器硬件不能达到这些要求，软件模拟吧

wangmingwei093

banxiafeixia 发表于 2018-10-31 09:27
不嫌麻烦的话，初始化定时器，设置成一秒进入几十K次的中断，挨个设定翻转的时间。有点麻烦，但是可行。

定时器翻转一路最快也就500K的频率，5路更低，要求不高的话确实可以。

bootblack

banxiafeixia 发表于 2018-10-31 09:27
不嫌麻烦的话，初始化定时器，设置成一秒进入几十K次的中断，挨个设定翻转的时间。有点麻烦，但是可行。

感谢指教！

频率刷新不是特别快，小于10KHz以内，但是要求精度角度，最好相对误差低于1Hz。

bootblack

wangmingwei093 发表于 2018-10-31 11:37
定时器翻转一路最快也就500K的频率，5路更低，要求不高的话确实可以。

感谢指教！

频率刷新不是特别快，小于10KHz以内，但是要求精度角度，最好相对误差低于1Hz。

十0二

我知道的一个定时器只能同时出来4路吧可调吧，要想五路的话，你看看能不能用代码把一个IO口跟随一路pwm变化试试，而且这新的一路变化应该和上一路一样吧。 当然，这只是我的一个想法而已，可能有问题，你别介意哈。

bootblack

十0二 发表于 2018-10-31 15:57
我知道的一个定时器只能同时出来4路吧可调吧，要想五路的话，你看看能不能用代码把一个IO口跟随一路pwm变化 ...

感谢回复！
请教下，如果产生4路可调PWM，能简单描述下思路吗？

十0二

比如说用TIM3吧 这个时钟可以送给4个通道 然后你要找到这4个通道对应的io口具体步骤我也一下子说不完你看我的代码吧
#include "pwm.h"

// * 函数名：TIM3_PWM_Init()
// * 描述  ：初始化
// * 输入  ：无
// * 输出  ：无
// * 调用  ：内部调用数
void TIM3_PWM_Init(void)
{
        TIM3_GPIO_Config();
      TIM3_MODE_Config();       
}


// * 函数名：TIM3_GPIO_Config()
// * 描述  ：配置TIM3输出的PWM信号的模式，如周期、极性、占空比初始化
// * 输入  ：无
// * 输出  ：无
// * 调用  ：内部调用
static void  TIM3_GPIO_Config(void)
{

        GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
       
        RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);        //复用功能：使能定时器3；
        RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);  

        //设置该引脚为复用输出功能,输出TIM3 CH1,CH2,CH3,CH4的PWM脉冲波形       
        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7; //TIM_CH3
        GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;  //复用推挽输出
        GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
        GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA
         
        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1;
        GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOB
}


// * 函数名：TIM3_MODE_Config()
// * 描述  ：配置TIM3输出的PWM信号的模式，如周期、极性、
// * 输入  ：无
// * 输出  ：无
// * 调用  ：内部调用数
static void TIM3_MODE_Config(void)
{
   //初始化TIM3
        TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
        TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;
                       
        TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 999; //设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值
        TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =0; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值
        //TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim
        TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //TIM向上计数模式
        TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
        TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure); //根据TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMx的时间基数单位
       

        //初始化TIM3 Channel234 PWM模式               
        TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; //选择定时器模式:TIM脉冲宽度调制模式1
        TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比较输出使能
        TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //输出极性:TIM输出比较极性高
       
       
        TIM_OC1Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);  //根据T指定的参数初始化外设TIM3 OC1
        TIM_OC1PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);  //使能TIM3在CCR1上的预装载寄存器

        TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比较输出使能
        TIM_OC2Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);  //根据T指定的参数初始化外设TIM3 OC2
        TIM_OC2PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);  //使能TIM3在CCR2上的预装载寄存器
       
        TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比较输出使能
        TIM_OC3Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);  //根据T指定的参数初始化外设TIM3 OC3
        TIM_OC3PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);  //使能TIM3在CCR3上的预装载寄存器

       
      TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比较输出使能
      TIM_OC4Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);  //根据T指定的参数初始化外设TIM3 OC4
        TIM_OC4PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);  //使能TIM3在CCR4上的预装载寄存器
       
        TIM_ARRPreloadConfig(TIM3, ENABLE); // 使能TIM3重载寄存器ARR
        TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);  //使能TIM3
}


// * 函数名：TIM3_Set_pwm(u16 pwm1,u16 pwm2,u16 pwm3,u16 pwm4)
// * 描述  ：设置TIM3的4个通道的pwm占空比
// * 输入  ：u16 pwm1,u16 pwm2,u16 pwm3,u16 pwm4  
// * 输出  ：无
// * 调用  ：内部调用数
void TIM3_Set_pwm(u16 pwm1,u16 pwm2,u16 pwm3,u16 pwm4)
{
        TIM_SetCompare1(TIM3,pwm1);
        TIM_SetCompare2(TIM3,pwm2);
        TIM_SetCompare3(TIM3,pwm3);
        TIM_SetCompare4(TIM3,pwm4);
}

bootblack

十0二 发表于 2018-10-31 19:20
比如说用TIM3吧 这个时钟可以送给4个通道 然后你要找到这4个通道对应的io口具体步骤我也一下子说不完你看我 ...

额，非常感谢阁下
不过，我看你的程序，似乎这个改变的是各个通道的占空比，并不能独立改变各个通道的PWM的频率（其实我的程序是在msp430上跑的，但无奈msp430专题太冷清，所以你的程序我没有实际验证）。
不知道我的说法是否正确，还请指教！

十0二

bootblack 发表于 2018-10-31 20:03
额，非常感谢阁下
不过，我看你的程序，似乎这个改变的是各个通道的占空比，并不能独立改变各个通道的PW ...

频率可以改的 你看一下相关的源码就知道了 花不了几分钟就能明白 或者你也可以去看相关的开发指南和技术手册 上面讲的很清楚 我的这个 在这里配置的就是周期和预分频值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 999; //设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值
        TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =0; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分
然后有了这两个就能确定频率了  假设我的时钟源是72mhz
那么频率=72000000/（999+1）=72KHZ
  而这个我一般都设为0       TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =0;
但是我这是F1的代码 你如果用的是msp430那我就不清楚我说的这些可不可以帮到你了 因为我不了解你的板子。

正点原子

硬件只能4路。要输出5路，那就是在定时器中断里面，对IO取反了。。。

Electronic

用输出比较模式，并开启中断，每次中断计算好下次的比较捕获值，翻转IO是硬件自动翻转，这样精度会比较高

bootblack

感谢各位指教！
只是有人没有get到重点。
1、我要求每路通道频率单独可调，占空比不要求可调！
2、我目前已经实现，但是需要使用中断（最理想的方式是不用进入中断，这样根本就不占用CPU！）
再次感谢各位！

Electronic

bootblack 发表于 2018-11-8 17:15
感谢各位指教！
只是有人没有get到重点。
1、我要求每路通道频率单独可调，占空比不要求可调！

我的代码就是频率可调啊，占空比固定是50%

bootblack

Electronic 发表于 2018-11-8 17:35
我的代码就是频率可调啊，占空比固定是50%

有空我试试，最近需要有点忙。

感谢兄台，到时候过来汇报使用感受！

再次感谢兄台指教！