【阿祖】关于互补PWM插入死区的看法和对其他贴子的理解

阿祖32

【阿祖】

大概是弄了将近三天，从刚刚开始看贴子看书和自己以前的程序调，一直在弄这个死区时长的设置，当然在原子论坛上面也看了很多前辈的贴子，深有感悟，在今天晚上调试死区时长的时候，现象出现了，自认为已经接近成功了，下面将会阐述我自己的观点和看法，可能语言组织和对于问题的看法不甚成熟，恳请大家批评指正！

[mw_shl_code=c,true]        TIM1_PWM_Init(399,8);
        TIM1->CCR1        =        200;
        TIM1->CCER        |=        0X01;[/mw_shl_code]
[mw_shl_code=c,true]void TIM1_PWM_Init(u16 arr,u16 psc)                //arr:自动重装值，决定PWM输出频率；
                                                                                                                                                        //psc:时钟预分频数，决定计数器频率；
{
        RCC->APB2ENR|=1<<11;                //TM1时钟使能；      
        RCC->APB2ENR|=1<<2;     //GPIOA时钟使能；   STM32_参考手册-中文.pdf (12.74 MB, 下载次数: 0)

2016-7-11 10:46 上传

点击文件名下载附件
        RCC->APB2ENR|=1<<3;     //GPIOB时钟使能；  


        GPIOA->CRH&=0XFFFFFF00;        //设定输出，PA8，9；   
        GPIOA->CRH|=0X000000BB; //设定复用功能输出推挽输出；
        GPIOA->ODR|=3<<8;       //设定上拉模式；

        GPIOB->CRH&=0XF00FFFFF; //PB13，PB14设定输出；  
        GPIOB->CRH|=0X0BB00000; //设定复用功能输出推挽输出；   
        GPIOB->ODR|=3<<13;            //设定上拉模式；   

        TIM1->ARR=arr;                                        //自动重装值设定；        
        TIM1->PSC=psc;                 //预分频器设置；

        TIM1->BDTR|=0xCD;              //死区时间计算值,DTG=0XCD,死区时间为5us;

        TIM1->CCER|=1<<2;              //CH1互补输出使能；

        TIM1->CCMR1|=6<<4;             //CH1        PWM1模式；

        TIM1->CCMR1|=1<<3;             //CH1预装载使能；

        TIM1->CR1|=1<<7;               //使能ARR自动重装入缓冲器；

        TIM1->BDTR|=1<<15;                   //主输出使能；
        TIM1->CR1|=0x01;               //使能定时器1；
}[/mw_shl_code]

在上面那段程序，是我从网上找来的，我也看过，程序内容就是设定了几个寄存器，包括 GPIO,TIM几个，大致就是I/O口设置和定时器通道使能，然后死区时间设置，主程序当中就是设置了比较值，定了输出PWM的周期和频率。程序运行结果是会有5us的死区时间产生，Ok，当时我在想能不能产生大于20us的死区时间呢？我通过STM32_参考手册当中对于BDTR寄存器中DTG的阐述进行更改参数，但是得不到大于20us的死区时间，甚至没有超过5us，并且占空比和频率对于我预想的都不对。然后我十分困惑，开始上论坛找贴子是不是对于寄存器的操作输错了？

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------分割线-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

最开始我是参照下面这个贴子的想法进行操作，图如下：

我当时参考的第一个贴子

当时我通过这个贴子进行操作，没有得到答案，因为我通过示波器上面的现象是根本没有死区出来的，只有互补输出！如果不相信的朋友，可以亲自检测，这个贴子的楼主使用仿真的，我也用了仿真，结果是仿真是有死区产生的，但是示波器没有。两种现象我还是相信示波器，没有看到结果的不止我一位，图如下：

未检测到现象

并且当时这位楼主进行的死区计算我用了，将计算方法用到我之前那段代码当中，发现有出入，就是频率、死区时间有出入，我就放弃这段计算方式了，当然我不是说不对，我觉得这个对于死区计算的看法我不敢苟同，图如下：

死区时间计算（我觉得有出入）

-----------------------------------------------------------------------------------------------------分割线----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
之后我想了又想，是不是在时钟上面出问题了？因为我总认为死区时间总是达不到要求可能是计算时候认为的时钟频率不对，所以达不到要求。所以我又开始找其他贴子，关于死区时钟参数的（比如：Tdts），图如下：

上面两张图，是一位朋友问关于关于死区时间设置的，原子哥指导说：确定 Tdts，然后 11 楼的朋友说了他对 DTG 计算的看法，我认为这个对于死区计算是很重要的，并且之后我也用到了，我认为这是对的，说了这么多下面我就阐述下我对死区计算的看法（抛砖引玉）。

-----------------------------------------------------------------------------------------------------分割线----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

[mw_shl_code=c,true]#include "stm32f10x.h"
#include "TIM_DT.h"



int main()
{        
TIM1_PWM_Init(999,8);
        TIM1->CCR1        =        500;
        TIM1->CCER        |=        0X01;
        while(1)
        {
        }
}[/mw_shl_code]

以上是我的主程序。

[mw_shl_code=c,true]void TIM1_PWM_Init(u16 arr,u16 psc)                //arr:自动重装值，决定PWM输出频率；
                                                                                                                                                        //psc:时钟预分频数，决定计数器频率；
{
        RCC->APB2ENR|=1<<11;                //TM1时钟使能；      
        RCC->APB2ENR|=1<<2;     //GPIOA时钟使能；  
        RCC->APB2ENR|=1<<3;     //GPIOB时钟使能；  

        GPIOA->CRH&=0XFFFFFF00;        //设定输出，PA8，9；   
        GPIOA->CRH|=0X000000BB; //设定复用功能输出推挽输出；
        GPIOA->ODR|=3<<8;       //设定上拉模式；

        GPIOB->CRH&=0XF00FFFFF; //PB13，PB14设定输出；  
        GPIOB->CRH|=0X0BB00000; //设定复用功能输出推挽输出；   
        GPIOB->ODR|=3<<13;            //设定上拉模式；   

        TIM1->ARR=arr;                                        //自动重装值设定；        
        TIM1->PSC=psc;                 //预分频器设置；

        TIM1->BDTR|=0xF8;              //死区时间计算值,DTG=0XCD,死区时间为5us;

        TIM1->CCER|=1<<2;              //CH1互补输出使能；
        
        TIM1 -> CCER |= 1<<0;        //补充，CCxE=1;
        TIM1 -> CCER &= ~(1<<3);        //补充，CCXP=0;
        TIM1 -> CCER &= ~(1<<1);        //补充，CCXNP=0;
        TIM1        -> CR1        &=        ~(1<<8);
        TIM1        ->        CR1        &= ~(1<<9);
        RCC->CFGR        |= (1<<11);
        RCC->CFGR        |= (1<<12);
        RCC->CFGR        |= (1<<13);
        TIM1->CCMR1|=6<<4;             //CH1        PWM1模式；

        TIM1->CCMR1|=1<<3;             //CH1预装载使能；

        TIM1->CR1|=1<<7;               //使能ARR自动重装入缓冲器；

        TIM1->BDTR|=1<<15;                   //主输出使能；
        TIM1->CR1|=0x01;               //使能定时器1；
}
[/mw_shl_code]

以上是我的寄存器配置。

看法：刚才我也提到了 原子哥说要先确定 Tdts。我从《STM32库开发实战指南》书中 P154 页的（TIMxCLK）时钟树当中看到给TIM1和TIM8是由APB2预分频给的，所以说先找到APB2再决定预分频系数即可，

我认为：APB2（72MHZ）预分频之后的频率就可得 Tdts，我在程序当中直接用寄存区操作。预分频系数如果为1那么TIMxCLK=72MHZ,如果不为1那么在分频之后还要乘以2才为真实频率。

确定 Tdts 之后就可以看 DTG：


假如我要频率为 72MHZ（对于T dts）来说，设死区时间为 6us，运用 图5 方法，确定计算公式即可得出16进制结果。详细的下面会阐述的。

假如APB2分频系数为4，那么Tdts为36MHZ。

其实这部分是最重要的，其他的占空比（实际输出的PWM）和频率计算公式，我觉得应该是这样的：

占空比：（ CCR1 - (DT/T)*ARR)/ARR
频率  ： Tdts(它的频率）/(PSC+1)/(ARR+1)

-----------------------------------------------------------------------------------------------------分割线----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

其实是赶这篇贴子的，我只是想说我自己的看法，当中肯定会有不足之处，请各位前辈批评指正。

总结：死区时间弄了之后，我认为，理解认清时钟是最重要的！

如有看法不同，请积极回帖。

-----------------------------------------------------------------------------------------------------分割线----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
这个结果不会回复贴，只能改贴子贴出来了

阿祖32

接下来贴出我两段代码的实际效果：
C:\Documents and Settings\Administrator\桌面\死区图片

zuozhongkai

不错，多谢分享。还有，2楼里面的图片不见了

阿祖32

zuozhongkai 发表于 2016-7-10 20:38
不错，多谢分享。还有，2楼里面的图片不见了

它提示写上图片路径，不会弄，糗大了。主贴下面贴了。

阿祖32

上面有五张效果图，1-3是同一段程序写的，效果为死区时间为12us，频率为10K，占空比为40%。
4-5是另一端程序写的，效果为死区时间为200us，频率为1K，占空比为40%。

stm-modbus

楼主的调试功力值得学习

xiaobudonglaosh

马克      

阿祖32

一大早上又看了下自己的贴子，发现有些地方说的还不是很详细。
主贴下面的调试结果的参数如下：1-3的程序设置参数为：APB2为4分频，TIM1_PWM_Init(399,8)，CCR1=208，BDTR |= 0XD6
                                                    4-5的程序设置参数为：APB2为16分频，TIM1_PWM_Init(399,8)，CCR1=500，BDTR |= 0XF8

阿祖32

还有关于APB2（PCLK2）如何进行分频我在主贴里面没有说到，这里阐述下：

分不分频由 时钟配置寄存器（RCC_CFGR)里面的位13:11（PPRE2[2：0])来决定，分频系数：0xx为不分频，100为2分频，101为4分频，110为8分频，111为16分频。

具体寄存器实现代码如下：

[mw_shl_code=c,true]        /*-----------APB2分频系数设定---------*/
        RCC->CFGR        |= (1<<11);
        RCC->CFGR        |= (1<<12);
        RCC->CFGR        |= (1<<13);
        /*-----------APB2分频系数设定---------*/[/mw_shl_code]

那个 RCC->CFGR |= (1<<11) 的意思为寄存器RCC_CFGR的第11位置1，下同理。 111 ，即为16分频，实际频率为 72/16*2=9，因为分频系数不为1分频之后还要乘以2！

假如要置 0 的话，就这样写 ： RCC->CFRG &= ~(1<<11),即为第11位置 0。

设置分频系数和分不分频，分频多少都直接影响到Tdts的值！

阿祖32

楼层导航：

主贴                             位于 1L

效果图的信息参数           位于 5L

效果图的程序设置参数     位于 8L

APB2寄存器操作分频设置 位于 9L

=====================说明====================

如果有论坛朋友想要引用我帖子里面的内容请先与我联系（有的话那真是

极好的），毕竟写帖子截图啊说明啊真的好累人啊！

=====================说明====================

龙之谷

收藏一记，有时间细细学习一下，谢谢分享

1012638162

楼主引用的帖子没有死区，个人感觉是PWM周期太大了，而死区只有几us，看不出来`

1012638162

只要初始化改好 比如TIM1_PWM_Init(499,8); 然后死区设置比如TIM1->BDTR|=0xd6;       //死区时间设置
就好了 ，亲测^-^  (宝宝微信 i1012638162)

阿祖32

1012638162 发表于 2016-7-16 13:19
楼主引用的帖子没有死区，个人感觉是PWM周期太大了，而死区只有几us，看不出来`

请问你亲自用示波器看过没有？我引用的帖子都是讲死区的，谢谢。请仔细看完帖子再回复。

阿祖32

1012638162 发表于 2016-7-16 13:36
只要初始化改好 比如TIM1_PWM_Init(499,8); 然后死区设置比如TIM1->BDTR|=0xd6;       //死区时间设置
就 ...

刚开始我也是这么想得。然而。

1012638162

阿祖32 发表于 2016-7-24 18:18
刚开始我也是这么想得。然而。

亲测~~~~~~~~

bigrats

大赞楼主的分享。
但是有个问题想问一下楼主，你说4-5图是200us，频率为1K。但是你说程序设定是APB2为16分频，TIM1_PWM_Init(399,8)，CCR1=500，BDTR |= 0XF8。按照楼主的计算方式应该是：Tdts=72MHz*2/16=9MHz,DT=(32+24)*16/9M=99us,PWM频率应该是9M/（400*9）=2.5KHz，跟楼主说的不一样。我用示波器看了一下，死区确实是99us（楼主你的图5表明死区也是99us呀，不是200us），但是PWM波频率是1.25KHz（跟你说的计算方法不一样）。不知道是我自己理解有问题，还是计算公式或者哪有问题

阿祖32

bigrats 发表于 2016-9-1 16:28
大赞楼主的分享。
但是有个问题想问一下楼主，你说4-5图是200us，频率为1K。但是你说程序设定是APB2为16分 ...

请问这位朋友你的程序能不能贴出来？
[mw_shl_code=c,true]                #include "stm32f10x.h"
                #include "TIM_DT.h"

                int main()
                {       
                TIM1_PWM_Init(999,8);
                        TIM1->CCR1        =        500;
                        TIM1->CCER        |=        0X01;
                        while(1)
                        {
                        }
                }
               
                效果：实际频率 1K
                                        实际占空比 40%
                                        死区 100us[/mw_shl_code]
上面这个程序是主程序，然后预分频为“111”也就是16分频，那么Tdts就是9MHZ,72*2/16=9。
上面主程序的效果是        效果：实际频率 1K
                                        实际占空比 40%
                                        死区 100us
频率1K是通过 9/（999+1）=1K
死区按照公式方法算就可以了。重要的是分频系数！占空比就更好算了，（500-100）*1000=40%，100是有 死区时间占输出波形周期的比值乘以（999+1），然后500减去前面的100再除以1000就可以了。

k-ad

谢谢楼主

阿祖32

k-ad 发表于 2016-9-13 11:04
谢谢楼主

哈哈，乐在分享

bigrats

阿祖32 发表于 2016-9-13 10:22
请问这位朋友你的程序能不能贴出来？
[mw_shl_code=c,true]                #include "stm32f10x.h"
                #include "TIM_ ...

谢谢楼主细致的解答，楼主的算法是对的！频率的话我知道是什么问题了，我用的是输出比较模式，PWM频率是应该用楼主的方式算出来再除以2，所以就是1.25KHz了。

阿祖32

bigrats 发表于 2016-9-23 17:20
谢谢楼主细致的解答，楼主的算法是对的！频率的话我知道是什么问题了，我用的是输出比较模式，PWM频率是 ...

好的，重在学习哈哈