探索者高级定时器互补输出PWM带短路和死区时间控制

翼行园子 · 发表于 2019-6-12 18:40:12

本帖最后由翼行园子于 2019-8-29 17:30 编辑

本帖是使用探索者高级定时器TIM8 互补输出PWM 并带上死区时间及控制
注意：P12的跳线帽即ADC和TPAD的这个跳线帽要记得拔掉，因为PA5作为ADC输入引脚，同时做TPAD检测脚，本实验PA5作为TIM8_CH1N的IO

高级控制定时器（ TIM1 和 TIM8）可以输出两路互补信号，并管理输出的关断与接通瞬间。
这段时间通常称为死区，用户必须根据与输出相连接的器件及其特性（电平转换器的固有延
迟、开关器件产生的延迟...）来调整死区时间（详细的介绍可以参考下STM32F4中文参考手册）

死区时间：65ns 现象如图：一格是50ns 由图可以看出大概是65ns左右，算法看代码的死区配置！！

实验现象TIM8输出互补的PWM波形并可以通过按键去改变互补PWM的占空比且通过死区配置PA6为BKIN为故障信号，当PA6 接到低电平时 PWM输出为所配置的状态
首先演示的是互补PWM输出现象如下：

在通过按键改变其占空比值现象如下：

主函数主要是通过按键改占空比：
[mw_shl_code=cpp,true]int main(void)
{
      u8 key=0;
      u16 led0pwmval=0;
      NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置系统中断优先级分组2
      delay_init(168);  //初始化延时函数
      uart_init(115200);//初始化串口波特率为115200
      KEY_Init();
      LED_Init();
      TIM8_PWM_Init(500-1,168-1);       //168M/168=1Mhz的计数频率,重装载值500，所以PWM频率为 1M/500=2Khz.
while(1) //实现比较值从0-300递增，到300后从300-0递减，循环
      {
            key=KEY_Scan(0);
            if(key==WKUP_PRES)
            {
                     if(led0pwmval<499)
                              led0pwmval+=50;//led0pwmval递增
                     else
                              led0pwmval=499;
                     TIM_SetCompare1(TIM8,led0pwmval);
            }
            delay_ms(10);
            if(key==KEY1_PRES)
            {
                     if(led0pwmval>50)
                     led0pwmval-=50;       //led0pwmval递减
                     else
                              led0pwmval=0;
                     TIM_SetCompare1(TIM8,led0pwmval);       //修改比较值，修改占空比
            }

            LED0=!LED0; //LED0翻转
            delay_ms(100);

      }
}[/mw_shl_code]
将TIM8_BKIN（PA6)接到GND,现象如下：

[mw_shl_code=cpp,true]void TIM8_PWM_Init(u32 arr,u32 psc)
{
      //此部分需手动修改IO口设置
      TIM_BDTRInitTypeDef TIM_BDTRInitStructure;
      GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
      TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
      TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;

      RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM8,ENABLE);       //TIM8时钟使能  CK_INT=168M
      RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOC|RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);       //使能PORTF时钟

      GPIO_PinAFConfig(GPIOC,GPIO_PinSource6,GPIO_AF_TIM8); //GPIOC6复用为定时器8  TIM8_CH1
      GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource5,GPIO_AF_TIM8); //GPIOA5复用为定时器8  TIM8_CH1N
      GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource6,GPIO_AF_TIM8); //GPIOA6复用为定时器8  TIM8_BKIN

      GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;          //GPIOC6
      GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;       //复用功能
      GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;       //速度100MHz
      GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;    //推挽复用输出
      GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;       //不上拉不下拉
      GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStructure);             //初始化PC6

      GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_5;          //GPIOA5\6
      GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);             //初始化PA5\6

      TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler=psc;  //定时器分频
      TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up; //向上计数模式
      TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=arr; //自动重装载值
      TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1; // 时钟分频因子，配置死区时间时需要用到
      TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter=0;// 重复计数器的值，没用到不用管

      TIM_TimeBaseInit(TIM8,&TIM_TimeBaseStructure);//初始化定时器8

      //初始化TIM8 Channel1 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2
      TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比较输出使能
      TIM_OCInitStructure.TIM_OutputNState = TIM_OutputNState_Enable;// 互补输出使能
      TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 127;       // 设置初始占空比大小
      TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //输出极性:TIM输出比较极性低
      TIM_OCInitStructure.TIM_OCNPolarity = TIM_OCNPolarity_High;// 互补输出高电平有效
      TIM_OCInitStructure.TIM_OCIdleState = TIM_OCIdleState_Set;// 主输出在被禁止时为高电平当PA6禁止时用到
      TIM_OCInitStructure.TIM_OCNIdleState = TIM_OCNIdleState_Reset;// 互补输出在被禁止时为低电平当PA6禁止时用到

      TIM_OC1Init(TIM8, &TIM_OCInitStructure);  //根据T指定的参数初始化外设TIM8 OC1

      TIM_OC1PreloadConfig(TIM8, TIM_OCPreload_Enable);  //使能TIM8在CCR1上的预装载寄存器


      /*-------------------刹车和死区结构体初始化-------------------*/
      // 有关刹车和死区结构体的成员具体可参考BDTR寄存器的描述
      TIM_BDTRInitStructure.TIM_OSSRState = TIM_OSSRState_Enable;
      TIM_BDTRInitStructure.TIM_OSSIState = TIM_OSSIState_Enable;
      TIM_BDTRInitStructure.TIM_LOCKLevel = TIM_LOCKLevel_1;
      // 输出比较信号死区时间配置，具体如何计算可参考 BDTR:UTG[7:0]的描述
      TIM_BDTRInitStructure.TIM_DeadTime = 11; //11*1/168M=65ns
      TIM_BDTRInitStructure.TIM_Break = TIM_Break_Enable;
      // 当BKIN引脚检测到低电平的时候，输出比较信号被禁止，就好像是刹车一样
      TIM_BDTRInitStructure.TIM_BreakPolarity = TIM_BreakPolarity_Low; //当PA6接到低电平的时候 PWM会执行被禁止时所配的状态
      TIM_BDTRInitStructure.TIM_AutomaticOutput = TIM_AutomaticOutput_Enable;
      TIM_BDTRConfig(TIM8, &TIM_BDTRInitStructure);



      TIM_Cmd(TIM8, ENABLE);  //使能TIM8
      TIM_CtrlPWMOutputs(TIM8, ENABLE);// 主输出使能，当使用的是通用定时器时，这句不需要


}  [/mw_shl_code]

当PA6 接到低电平时 PWM输出为所配置的状态,这部分的代码主要是：
      TIM_BDTRInitStructure.TIM_BreakPolarity = TIM_BreakPolarity_Low; //当PA6接到低电平的时候 PWM会执行被禁止时所配的状态

      TIM_OCInitStructure.TIM_OCIdleState = TIM_OCIdleState_Set;// 主输出在被禁止时为高电平当PA6禁止时用到
      TIM_OCInitStructure.TIM_OCNIdleState = TIM_OCNIdleState_Reset;// 互补输出在被禁止时为低电平当PA6禁止时用到