【STM32CUBEMX+PWM+UART】

【STM32CUBEMX+PWM+UART】

1.案例应用

? 本案例为使用STM32CUBEMX配置TIM2生成PWM捕获信号，并对TIM3,TIM4（也可捕获其它设备输出）输出的PWM波进行捕获（本例捕获上升沿，极性可以自己设置），最后求取并串口打印TIM3,TIM4输出PWM的周期、占空比以及1个周期内高电平的持续时间。

2.工具

• STM32CUBEMX

• IAR

• STM32F411VET6

3.PWM实验

3.1.1 STM32CUBEMX 工程配置

• 打开 STM32CubeMX，点击“New Project”，选择芯片型号，STM32F411VETx
  

• RCC、SYS配置

  ? ——>这里如下图所示配置，不懂的可以百度
  

• TIM2配置 ，使用内部时钟源，CH1 作为输入捕获通道，默认映射到 PA0 引脚 ，如下图所示
  
  ? ——>在 Parameter Settings 页配置预分频系数为 7，其计数时钟就是 80MHz/(7+1)=10MHz（时钟树配置后边说），计数周期(自动加载值)，转换为十六进制形式（也可十进制），输入 32bit 最大值 0xFFFFFFFF。
  
  ——>设置通道1的捕获极性，初始设置为上升沿（也可以修改，根据实际需求）
  
  ? ——>在 NVIC页面使能捕获/比较中断
  
  ? ——>在 GPIO 页面设置捕获输入引脚下拉电阻，设置成上拉也可以，主要是为了使在没有信号输入时在输 入引脚上得到稳定的电平
  

• TIM3配置， 使用内部时钟，CH1~CH4 为 PWM 输出通道，默认映射引脚分别为 PA6，PA7，PB0， PB1
  
  ? ——>在 Parameter 页配置预分频系数为 7，计数周期(自动加载值)为 9999。其溢出频率就是 80MHz/(7+1)/(9999+1)=1kHz(即 周期，1ms )，这就是 TIM3 各通道输出的 PWM 信号的频率，配置各通道输出极性以及脉宽，将通道1，通道2，通道3，通道4 分别设为1234, 2345，5678, 6789，即1个周期内高电平时长0.1234ms，0.2345ms，0.5678ms， 0.6789ms，2， 3 ，4通道设置方法同通道1。其他参数使用默认值
  
  ? ——>在 GPIO 页面配置相关引脚的特性,PA6，PA7，PB0， PB1设置相同
  

• TIM4 配置 ，使用内部时钟，CH1，CH2 为 PWM 输出通道，映射引脚分别为 PD12，PD13

  ? ——>在 Parameter 页配置预分频系数为 7，计数周期(自动加载值)为 999。其溢出频率就是 80MHz/(7+1)/(999+1)=10kHz(即 周期，0.1ms )，配置各通道输出极性以及脉宽，将通道1，通道2 分别设为234, 567，即1个周期内高电平时长0.0234ms，0.05678ms， 2通道设置方法同通道1。其他参数使用默认值
  
  ? ——>在 GPIO 页面配置相关引脚的特性,PD12，PD13设置方法同PA6，PA7，PB0， PB1

• （UART2）串口配置，打印输出信息
  

• 时钟树配置，在 Clock Configuration 界面配置时钟源，使用外部 8M 晶振作 PLL 时钟输入，并使用 PLL 输出作为系统时钟80MHz
  

• 配置工程文件名、路径、ToolChain/IDE——>GENERATE CODE ,完成之后打开项目。
  

  3.1.2 代码编写

  ——>定义printf函数，具体操作见STM32CUBEMX+UART串口调试，循环接受发送数据

  ——>main.c

  #include "main.h"
  #include "tim.h"
  #include "usart.h"
  #include "gpio.h"
  #include "stdio.h"
  #include <stdio.h>void SystemClock_Config(void);uint32_t campture_buf[3] = {
        0};//存放捕获的数据
  uint8_t campture_cnt = {
        0};
  uint32_t pwm_cycle, high_time;
  uint64_t duty;
  int main(void)
  {
        HAL_Init();SystemClock_Config();MX_GPIO_Init();MX_TIM2_Init();MX_TIM3_Init();MX_TIM4_Init();MX_USART2_UART_Init();//使能 TIM3、TIM4 的各个通道 PWM 输出HAL_TIM_PWM_Start(&htim3, TIM_CHANNEL_1);HAL_TIM_PWM_Start(&htim3, TIM_CHANNEL_2);HAL_TIM_PWM_Start(&htim3, TIM_CHANNEL_3);HAL_TIM_PWM_Start(&htim3, TIM_CHANNEL_4);HAL_TIM_PWM_Start(&htim4, TIM_CHANNEL_1);HAL_TIM_PWM_Start(&htim4, TIM_CHANNEL_2);while (1){
        switch( campture_cnt){
        case 0 :campture_cnt ++;__HAL_TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(&htim2 , TIM_CHANNEL_1 ,    TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_RISING);//设置捕获极性为上升沿HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim2 , TIM_CHANNEL_1);//开启定时器输入捕获中断，跳转break;case 4 :pwm_cycle = campture_buf[2] - campture_buf[0];printf("cycle: %.4fms\r\n ", pwm_cycle/10000.0);high_time = campture_buf[1] - campture_buf[0];printf("High: %.4fms\r\n ", high_time/10000.0);duty = high_time;duty *= 1000;duty /= pwm_cycle;printf("Duty: %.1f%%\r\n ", duty/10.0);HAL_Delay(1000);campture_cnt = 0;break;}}}
  // TIM2 输入捕获中断处理回调凼数
  void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
  {
        if(TIM2 == htim ->Instance){
        if(HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_1 == htim ->Channel){
        switch(campture_cnt){
        case 1:campture_buf[0] = __HAL_TIM_GET_COMPARE(htim, TIM_CHANNEL_1);__HAL_TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(htim , TIM_CHANNEL_1 , TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_FALLING);//捕获下降沿campture_cnt ++;break;case 2:campture_buf[1] = __HAL_TIM_GET_COMPARE(htim, TIM_CHANNEL_1);__HAL_TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(htim , TIM_CHANNEL_1 , TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_RISING);//捕获上升沿campture_cnt ++;break;case 3:campture_buf[2] = __HAL_TIM_GET_COMPARE(htim, TIM_CHANNEL_1);HAL_TIM_IC_Stop_IT(htim, TIM_CHANNEL_1);//停止捕获campture_cnt ++;break;default:break;}}}}
  

  个人浅见，如有问题欢迎大家留言讨论
  上文中，当函数之行到 HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim2 , TIM_CHANNEL_1);时，开启定时器捕获中断，此时，整个代码执行的流程为：
  startup_stm32f411xe.s——> >TIM2_IRQHandler()——>HAL_TIM_IRQHandler()——>HAL_TIM_IC_CaptureCallback();执行完之后在跳回到 HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim2 , TIM_CHANNEL_1);处，执行break；——>while（）此时campture_cnt = 4 ——>case4:

? 测量思路：
1.设置 TIM2 CH1 为输入捕获功能；
2.设置上升沿捕获；
3.使能 TIM2 CH1 捕获功能；
4.捕获到上升沿后，存入 capture_buf[0]，改为捕获下降沿；
5.捕获到下降沿后，存入 capture_buf[1]，改为捕获上升沿；
6.捕获到上升沿后，存入 capture_buf[2]，关闭 TIM2 CH1 捕获功能；
7.计算：capture_buf[2] - capture_buf[0]就是周期，capture_buf[1] - capture_buf[0]就是高电 平所占时间。

——>编译下载。用杜邦线将 PA0 和其他 PWM 信号输出脚（PD12，PD13，PA6，PA7，PB0， PB1任选其1）相连，即可测量信号的周期，高 电平所占时间，以及占空比，在串口 2会输出如下信息：

具体工程案例见：PWM_Capture.rar