STM32 互补输出和死区插入

搞过全桥电机驱动的都知道控制死区时间的重要性，一般解决方案是搭建电路控制死区时间或直接使用全桥驱动芯片。

而STM32拥有两个高级定时器，可以直接输出具有调节死区时间的PWM。

现以TIM1通道1输出占空比为50%，死区时间为5us来做个例子。

首先TIM1通道1的PWM输出端口为PA8，互补输出通道为PB13，所以需要开启相应模块的时钟：

RCC->APB2ENR|=1<<11; //TIM1时钟使能

RCC->APB2ENR|=1<<2; //GPIOA时钟使能

RCC->APB2ENR|=1<<3; //GPIOB时钟使能

将需要使用的PA8，PB13口设置为复用式推挽输出并上拉：

GPIOA->CRH&=0XFFFFFFF0; //清PA8状态

GPIOA->CRH|=0X0000000B; //复用功能输出 推挽式

GPIOA->ODR|=3<<8; //PA8上拉

GPIOB->CRH&=0XFF0FFFFF; //清PB13状态

GPIOB->CRH|=0X00B00000; //复用功能输出 推挽式

GPIOB->ODR|=3<<13; //PB13上拉

接着需要设置的是TIM1->ARR和TIM1->PSC 这两个寄存器。

预分频器寄存器TIM1->PSC 对系统频率进行分频，得到定时器计数频率：

fCK_CNT=fck_PSC/(PSC[15:0]+1)

计数器自动重装寄存器TIM1->ARR对定时器计数频率进行分频，得到PWM频率：

fPWM=fCK_CNT/(ARR[15:0]+1)

stm32参考手册里的高级控制定时器框图表达的很明确了：

接下来就开始设置有关互补输出和死区控制的寄存器了。

1、刹车和死区寄存器TIM1->BDTR

DTG[7:0] 决定了插入的死区持续时间，假设DT表示其持续时间则：

DTG[7:5]=0xx => DT=DTG[7:0] × Tdtg，Tdtg = TDTS；

DTG[7:5]=10x => DT=(64+DTG[5:0]) × Tdtg，Tdtg = 2 × TDTS；

DTG[7:5]=110 => DT=(32+DTG[4:0]) × Tdtg，Tdtg = 8 × TDTS；

DTG[7:5]=111 => DT=(32+DTG[4:0])× Tdtg，Tdtg = 16 × TDTS；

TDTS为系统时钟周期时长，Tdtg为系统时钟周期时长乘以倍数后的时长。

这样当我需要5us的死区持续时间时，则可这么计算：

死区时间=1/72*1000X(32+DTG)X8=5us （72Mhz）

TIM1->BDTR|=0xCD; //72Mhz，死区时间=13.89nsX(32+DTG)X8=5us

MOE位为主输出使能，将在后面置位。

其他位的具体设置可参考《STm32参考手册》P244页，以下设置寄存器都不做详细介绍。

2、捕获/比较使能寄存器TIM1_CCER 这里要设置的只是使能通道x的互补输出，或输出极性：

TIM1->CCER|=1<<2; //CH1互补输出使能

剩下的还需要设置：

捕获/比较模式寄存器 TIMx_CCMR1 设置输出PWM的模式和开启预装载功能：

TIM1->CCMR1|=6<<4; //CH1 PWM模式1

TIM1->CCMR1|=1<<3; //CH1预装载使能

控制寄存器1 TIM1->CR1

TIM1->CR1|=1<<7; //使能ARR自动重装入缓冲器

最后，惯例，写个初始化函数：

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// //初始化TIM1 PWM部分 PWM1模式//PWM互补输出//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 //修改日期:2011/10/11 占空比=(VAL/arr)*100%//修改人：//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

void TIM1_PWM_Init(u16 arr,u16 psc)

{

RCC->APB2ENR|=1<<11; //TIM1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; //PA8,PA9输出

GPIOA->CRH|=0X000000BB; //复用功能输出 推挽式

GPIOA->ODR|=3<<8; //PA8,PA9上拉

GPIOB->CRH&=0XF00FFFFF; //PB13,PB14输出

GPIOB->CRH|=0X0BB00000; //复用功能输出 推挽式 GPIOB->ODR|=3<<13; //PB13,PB14上拉

TIM1->ARR=arr; //设定计数器自动重装值 fPWM=fCK_CNT/(ARR[15:0]+1) TIM1->PSC=psc; //预分频器设置 fCK_CNT=fck_PSC/(PSC[15:0]+1)

TIM1->BDTR|=0xCD; //72Mhz算，死区时间=13.89nsX(32+DTG)X8=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

}

主函数调用

int main(void){

TIM1_PWM_Init(399,8); //预分频9，PWM频率=72000000/9/400=20khz

TIM1->CCR1=200;

TIM1->CCER|=0x01; //CH1 OC1信号输出使能

}

最后接上示波器查看波形：