1 硬件和軟件平臺(tái)

• 硬件：自制STM32F103C8T6
• 軟件：STM32CubeMX 6.1.0
• 軟件：Keil V5.28.0.0
• 硬件包：STM32Cube_FW_F1 V1.8.3

2 定時(shí)器介紹

STM32的定時(shí)器可以通過(guò)另外一個(gè)定時(shí)器的某一個(gè)條件被觸發(fā)而啟動(dòng)，即同步的工作方式。發(fā)出觸發(fā)信號(hào)的定時(shí)器工作于主模式（Master），接受觸發(fā)信號(hào)而啟動(dòng)的定時(shí)器工作于從模式（Slave）。它們之間通過(guò)TIM內(nèi)部觸發(fā)連接（ITR）。使用不同的主從定時(shí)器，使用的ITR不同，根據(jù)參考手冊(cè)（版本ENV20）可以知道對(duì)應(yīng)的ITR。

圖1 參考手冊(cè)中的高級(jí)定時(shí)器內(nèi)部觸發(fā)連接

圖2 參考手冊(cè)中的通用定時(shí)器內(nèi)部觸發(fā)連接

3 CubeMX配置

不再介紹CubeMX創(chuàng)建工程的方法。

3.1 設(shè)置時(shí)鐘

在RCC中配置高速時(shí)鐘，選擇外部晶振。

圖3 高速時(shí)鐘的配置

在Clock Configuration中選擇HSE，并配置HCLK為72MHz。

圖4 Clock Configuration 配置

3.2 設(shè)置仿真模式

在SYS設(shè)置仿真模式，此處我使用的是SW，根據(jù)情況自行選擇。

圖5 Debug配置

3.3 設(shè)置主定時(shí)器（Master）

此處我使用TIM2作為Master，通道2輸出PWM。TIM1為Slave。在CubeMX中選擇TIM2，配置主定時(shí)器。 Channel2選擇PWM Generation CH2。

圖6 Master TIM模式配置

預(yù)分頻系數(shù)為71（設(shè)置值不能大于65535），計(jì)數(shù)器周期為9，這兩個(gè)配置控制PWM輸出的頻率。由于我們時(shí)鐘是72MHz，此處設(shè)置的PWM頻率為100kHz。

圖7 Master TIM參數(shù)配置

圖8 PWM頻率計(jì)算公式

圖9 PWM占空比計(jì)算公式

使能主從模式，觸發(fā)事件選擇Update Event。禁用輸出比較預(yù)加載。輸出極性Low。

3.4 設(shè)置從定時(shí)器（Slave）

此處我選擇TIM1為Slave。由圖1可知，TIM2為Master，TIM1為Slave時(shí)，使用ITR1。在CubeMX中選擇TIM1。設(shè)置Slave Mode為Gated Mode，觸發(fā)源選擇ITR1（根據(jù)自己使用的定時(shí)器選擇），時(shí)鐘源選擇內(nèi)部時(shí)鐘。

圖10 Slave TIM模式配置

參數(shù)設(shè)置基本是保持默認(rèn)。

圖11 Slave TIM參數(shù)配置

圖12 Slave TIM中斷配置

CubeMX配置完成，點(diǎn)擊GENERATE CODE生成代碼。

4 代碼

CubeMX已經(jīng)幫我們生成了初始化代碼，無(wú)需修改。
主定時(shí)器（此處是TIM2）初始化代碼：

/* TIM2 init function */
void MX_TIM2_Init(void)
{
  TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig = {0};
  TIM_OC_InitTypeDef sConfigOC = {0};

  htim2.Instance = TIM2;
  htim2.Init.Prescaler = 71;
  htim2.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
  htim2.Init.Period = 9;
  htim2.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
  htim2.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE;
  if (HAL_TIM_PWM_Init(&htim2) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_UPDATE;
  sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_ENABLE;
  if (HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htim2, &sMasterConfig) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  sConfigOC.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1;
  sConfigOC.Pulse = 5;
  sConfigOC.OCPolarity = TIM_OCPOLARITY_LOW;
  sConfigOC.OCFastMode = TIM_OCFAST_DISABLE;
  if (HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim2, &sConfigOC, TIM_CHANNEL_2) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  __HAL_TIM_DISABLE_OCxPRELOAD(&htim2, TIM_CHANNEL_2);
  HAL_TIM_MspPostInit(&htim2);

}

從定時(shí)器（此處是TIM1）初始化代碼：

/* TIM1 init function */
void MX_TIM1_Init(void)
{
  TIM_ClockConfigTypeDef sClockSourceConfig = {0};
  TIM_SlaveConfigTypeDef sSlaveConfig = {0};
  TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig = {0};

  htim1.Instance = TIM1;
  htim1.Init.Prescaler = 0;
  htim1.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
  htim1.Init.Period = 65535;
  htim1.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
  htim1.Init.RepetitionCounter = 0;
  htim1.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE;
  if (HAL_TIM_Base_Init(&htim1) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  sClockSourceConfig.ClockSource = TIM_CLOCKSOURCE_INTERNAL;
  if (HAL_TIM_ConfigClockSource(&htim1, &sClockSourceConfig) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  sSlaveConfig.SlaveMode = TIM_SLAVEMODE_GATED;
  sSlaveConfig.InputTrigger = TIM_TS_ITR1;
  if (HAL_TIM_SlaveConfigSynchro(&htim1, &sSlaveConfig) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_RESET;
  sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE;
  if (HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htim1, &sMasterConfig) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }

}

在main.c中定義標(biāo)志位以指示PWM是否處于輸出狀態(tài)。

/* USER CODE BEGIN PV */
uint8_t PWM_OK = 0;
/* USER CODE END PV */

在main函數(shù)初始化完成后添加以下代碼。

  /* USER CODE BEGIN 2 */
    HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim1);
    HAL_TIM_PWM_Start_IT(&htim2, TIM_CHANNEL_2);
    __HAL_TIM_SET_AUTORELOAD(&htim1, 0);
  /* USER CODE END 2 */

在stm32f1xx_it.c中添加外部變量引用和中斷回調(diào)函數(shù)，也可以添加到其他文件中，根據(jù)自己習(xí)慣來(lái)。由于我們使能了TIM1的中斷，此處CubeMX會(huì)自動(dòng)添加TIM1的引用，只需手動(dòng)添加TIM2的引用即可。

/* USER CODE BEGIN PV */
extern uint8_t PWM_OK;
/* USER CODE END PV */

/* USER CODE BEGIN EV */
extern TIM_HandleTypeDef htim2;
/* USER CODE END EV */

在中斷回調(diào)函數(shù)中清除中斷標(biāo)志位，并停止PWM。

/* USER CODE BEGIN 1 */
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
    if(htim == (&htim1))
    {
        if(__HAL_TIM_GET_FLAG(&htim1, TIM_FLAG_CC1) != RESET)
        {
            __HAL_TIM_CLEAR_FLAG(&htim1, TIM_FLAG_CC1);
            HAL_TIM_PWM_Stop_IT(&htim2, TIM_CHANNEL_2);
            HAL_TIM_Base_Stop_IT(&htim1);
        }
        PWM_OK = 1;
    }
}
/* USER CODE END 1 */

在main.c中封裝PWM輸出函數(shù)，并在main.h中聲明。

/**
  * @brief  The application outputs a specified number of pulses.
    * @param    num is the number of pulses.
  */
void OutPwm(uint32_t num)
{
    if(PWM_OK == 1)
    {
        PWM_OK = 0;
        __HAL_TIM_SET_AUTORELOAD(&htim1, num - 1);
        HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim1);
        HAL_TIM_PWM_Start_IT(&htim2, TIM_CHANNEL_2);
    }
}

在while(1)中輸出10個(gè)脈沖并延遲40ms。

  while (1)
  {
        HAL_Delay(40);
        OutPwm(10);
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }

5 測(cè)試結(jié)果

因?yàn)槲业挠布惺褂昧司彌_器將PWM的電平提高到了5V，因此測(cè)量結(jié)果都是5Vpp。
可以看到，每40ms有脈沖輸出。

圖13 PWM脈沖輸出

放大細(xì)節(jié)可以看到得到100kHz的10個(gè)脈沖，波形還不錯(cuò)。

圖14 PWM輸出細(xì)節(jié)