STM32物联网项目-高级定时器软件仿真输出互补PWM信号

高级定时器软件仿真输出互补PWM信号

上次介绍了高级定时器特有的功能：重复计数器，互补PWM输出，死区，刹车功能

这里介绍使用keil软件仿真输出互补PWM信号和带死区后的互补信号

CubeMX配置

TIM1配置

预分频系数为71，即晶振振1次1us，自动重载值为99，即PWM输出周期为100us，也就0.1ms

死区时间先设置为0，后续再设置看效果

50%的占空比，互补通道极性CH Polarity和CHN Polarity设置为低电平，后续可以根据输出的PWM波形来调整，也就设置计数值小于50时是输出高电平还是低电平，可根据实际应用场景来设置，高低电平都可以

因为用到了触摸按键1和LED灯，触摸按键引脚设置为外部中断，下降沿触发，LED设置为推挽输出即可，比较简单，NVIC记得开启外部中断

代码

HAL库函数

开启和关闭PWM函数，在文件中

/*Blocking mode: Polling*/
HAL_StatusTypeDef HAL_TIM_PWM_Start(TIM_HandleTypeDef *htim,uint32_t Channel);
HAL_StatusTypeDef HAL_TIM_PWM_Stop(TIM_HandleTypeDef *htim,uint32_t Channel);
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开启和关闭互补PWM函数，这是个拓展功能，所以在

/*Blocking mode : polling*/
HAL_StatusTypeDef HAL_TIMEx_PWMN_Start(TIM_HandleTypeDef *htim,uint32_t Channel);
HAL_StatusTypeDef HAL_TIMEx_PWMN_Stop(TIM_HandleTypeDef *htim,uint32_t Channel);
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MyInit.c

代码使用自己的框架，没有新增文件，因为初始化工作已经用CubeMX软件完成了，所以只需在初始化函数中开启定时器1的互补输出功能即可

/*
* @name   Peripheral_Set
* @brief  外设设置
* @param  None
* @retval None   
*/
static void Peripheral_Set()
{
  //启动定时器1互补PWM输出
  HAL_TIM_PWM_Start(&htim1,TIM_CHANNEL_1);
  HAL_TIMEx_PWMN_Start(&htim1,TIM_CHANNEL_1);
}
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CallBack.c

在外部中断回调函数中，通过触摸按键1切换占空比

/*
* @name   HAL_GPIO_EXTI_Callback
* @brief  外部中断回调函数
* @param  GPIO_Pin：触发外部中断的引脚
* @retval None   
*/
void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
{
  if(GPIO_Pin == KEY1_Pin)
  {
    LED.LED_Fun(LED1,LED_Flip);   //翻转LED1状态

    //通过触摸按键1切换占空比
    if(TIM1->CCR1 == 50)
    {
      TIM1->CCR1 = 80;    //占空比切换为80%
    }
    else
    {
      TIM1->CCR1 = 50;    //占空比切换为50%
    }
  }
}

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keil软件设置

在Debug选项中选择左边的软件仿真，DLL文件按下图设置

软件仿真这两个选项可以通过下面的方法找到，不同芯片的类似

将找到的DLL文件复制到选项框里即可

然后芯片的外部晶振选择8MHz，根据自己芯片来选择，f103ZET6的外部晶振是8M，如果设置错，则后面软件仿真输出的PWM周期不对

编译代码，然后开始仿真

开始仿真——互补PWM输出

打开逻辑分析仪

点击Setup添加想要查看输出信号的引脚

显示类型都选择Bit

点击全速运行，过一会就能看到输出的PWM波形了，两个通道成互补状态，上面通道输出高电平，下面通道输出低电平，点击Cursor游标选项，可以测量一个PWM信号的周期是多少，看是否是前面设定的值

周期为0.1ms，频率约为10000Hz，也就是10kHz，测量得有点误差，这与前面71和99设定的周期是一样的

也可以看出占空比为50%，与前面设置的也是一样的

因为代码中编写了按键外部中断切换占空比的功能，所以要在软件仿真中模拟按键按下的功能，按下图打开GPIOE引脚

因为按键接到了PE0引脚，所以只需要点击PE0，就模拟了按下按键的动作

PE0点击一次表示按下，再点一次表示松开，然后逻辑分析仪就会输出信号的变化，蓝色是按键，粉色是LED灯，LED灯状态翻转

放大波形，可以看到，在按键下降沿产生后，PWM的占空比就被改变了，由原来的50%变为了80%，一个周期内高电平的时间明显变长

带死区的互补PWM信号输出

在CubeMX中设置死区时间为10，重新生成工程

再编译，查看PWM波形的变化，可以看到上下PWM波形并不完全互补，当上面通道要输出高电平导通MOS管时，会延时一段时间，等待下面通道输出低电平完全关闭MOS管后，再开启上面的MOS管，这段延时的时间就叫死区时间

改变死区时间的值，PWM波形就会发生改变

注意：死区时间设置的值要小于占空比的值，不然会无法输出PWM