在嵌入式系统中,脉冲宽度调制(PWM)是一种常见的技术,用于控制电机、LED亮度以及各种模拟信号的生成。对于一些应用场景,如通信协议的帧同步等,需要产生固定数量的PWM脉冲,而标准PWM模式会不断重复输出脉冲,难以实现这一需求。STM32微控制器家族中的高级定时器提供了重复计数器(Repetition Counter)功能,允许配置定时器输出固定数量的PWM脉冲而不占用CPU资源。
高级定时器集成多路PWM输出,支持多种工作模式。其特有的重复计数器硬件特性允许在输出指定数量的PWM脉冲后自动停止。通过配置TIMx_RCR(重复计数寄存器)可以设置重复次数,控制输出脉冲数量,范围为0到255,实现1到256个脉冲输出。
具体实现步骤:使用STM32CubeMX工具生成初始化代码,在代码中添加配置来实现固定数量的PWM脉冲输出。设置定时器相关参数,例如:
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TIMx_ARR:配置PWM周期
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TIMx_PSC:分频以得到所需时钟频率
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TIMx_CCRx:设置占空比
开启单脉冲模式,在更新事件发生时停止定时器,保证输出固定数量的PWM脉冲。调整TIMx_RCR值可改变输出脉冲数量,如输出10个脉冲,将TIMx_RCR设置为9。
若高级定时器资源不足,可使用普通定时器和中断服务程序实现此功能,但会占用CPU资源,影响效率。使用HAL库(硬件抽象层库)可简化编程,通过HAL_TIM_PWM_Start()
函数启动PWM模式,输出固定脉冲数量,重新配置TIMx_RCR可动态更改脉冲数量。
本例基于STM32F4系列评估板(STM32F4xG-Eval)和HAL库实现。可参考ST官方提供的参考手册(RM0090、UM1728)和代码库中的PWM例程调整配置参数。在实际应用中,合理配置高级定时器可减轻CPU负担,实现高效且精确的PWM控制,提升产品性能和可靠性。
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