STM32G474之TIM1输出PWM信号支持互补输出，死区时间和刹车

STM32G474之TIM1输出PWM信号，互补输出，支持死区时间和刹车。PWM第1通道输出引脚配置：TIM1_CH1映射到PA8,TIM1_CH1N映射到PA7，TIM1_BKIN映射到PA6，用作刹车输入信号。当刹车时，停止PWM波形输出。在使用“比较输出通道2”时,需要将PA11引脚复用为TIM1_BKIN2，用作刹车输入。

1、测试程序

void Timer1_Init(void)
{
   TIM_HandleTypeDef htim1;
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
  TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig = {0};
  TIM_OC_InitTypeDef sConfigOC = {0};
  TIM_BreakDeadTimeConfigTypeDef sBreakDeadTimeConfig = {0};

    __HAL_RCC_TIM1_CLK_ENABLE();  //使能“定时器1”的时钟,Enable TIM1 clock
    __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); //GPIOA时钟使能

    GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_8;
    //选择引脚编号8
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP; //复用功能推挽模式
    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;     //设置上拉
    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;//引脚的输出速度为120MHz
    GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF6_TIM1;
    //将PA8引脚复用为TIM1_CH1
    HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    //根据GPIO_InitStruct结构变量指定的参数初始化GPIOA的外设寄存器

    GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_7;
    //选择引脚编号7
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;//复用功能推挽模式
    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;    //设置上拉
    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
    //引脚的输出速度为120MHz
    GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF6_TIM1;
    //将PA7引脚复用为TIM1_CH1N
    HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    //根据GPIO_InitStruct结构变量指定的参数初始化GPIOA的外设寄存器

    GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_6;
    //选择引脚编号6
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;//复用功能推挽模式
    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;    //设置上拉
    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
    //引脚的输出速度为120MHz
    GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF6_TIM1;
    //将PA6引脚复用为TIM1_BKIN，用作刹车输入
    HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    //根据GPIO_InitStruct结构变量指定的参数初始化GPIOA的外设寄存器

//    GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_11;
//    //选择引脚编号7
//    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;//复用功能推挽模式
//    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;    //设置上拉
//    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
//    //引脚的输出速度为120MHz
//    GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF12_TIM1_COMP2;
//    //在使用“比较输出通道2”时,需要将PA11引脚复用为TIM1_BKIN2，用作刹车
//    HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
//    //根据GPIO_InitStruct结构变量指定的参数初始化GPIOA的外设寄存器

  htim1.Instance = TIM1;
    htim1.Init.Period = PERIOD_VALUE;  //周期值99
  htim1.Init.Prescaler = (17-1);          //16表示设置TIM1预分频器为17
  htim1.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
    //设置时钟分频系数,TIM1_CR1中的CKD[9:8]=00b,tDTS=Ttim_ker_ck;
    //tim_ker_ck位定时器内核时钟，也就是定时器的计数器输入时钟
    //溢出时间为(99+1)*1*17/170000000/1=10us
    //最大误差为17/170000000=0.1us
  htim1.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
    htim1.Init.RepetitionCounter = 0;//重复计数(1-0)次，产生1次中断，比较重要
  htim1.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE;
  HAL_TIM_PWM_Init(&htim1);//将TIM1初始化为PWM

  sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_RESET;//TIMx_EGR.UG位用作产生TIM1_TRGO触发信号
  sMasterConfig.MasterOutputTrigger2 = TIM_TRGO2_RESET;//TIMx_EGR.UG位用作产生TIM1_TRGO2触发信号
  sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE;//Master/slave mode is selected
  HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htim1, &sMasterConfig);
    //Configures the TIM in master mode.

  sConfigOC.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1;              //设置为PWM1模式
  sConfigOC.Pulse = PULSE_WIDTH_VALUE1;            //比较值1,用来设置输出脉宽
  sConfigOC.OCPolarity = TIM_OCPOLARITY_HIGH;      //“OC输出极性”非空闲状态时，为高电平有效
  sConfigOC.OCNPolarity = TIM_OCNPOLARITY_HIGH;    //“OCN输出极性”非空闲状态时，为高电平有效
  sConfigOC.OCFastMode = TIM_OCFAST_ENABLE;
    //定时器输出快速状态：“输出比较快速”使能，因为PWM输出频率高，还是用快速比较
  sConfigOC.OCIdleState = TIM_OCIDLESTATE_RESET;   //“OC的空闲状态”为低电平
  sConfigOC.OCNIdleState = TIM_OCNIDLESTATE_RESET; //“OCN的空闲状态”为低电平
  HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim1, &sConfigOC, TIM_CHANNEL_1);
    //初始化“比较输出1通道”

  sBreakDeadTimeConfig.OffStateRunMode = TIM_OSSR_ENABLE;//TIM_OSSR_DISABLE;
    //运行模式下的OFF状态：
    //TIMx_BDTR寄存器bit11(OSSR),OSSR=0,当处于“不活动”状态时，OC/OCN输出不使能，被定时器释放，强制进入Hi-Z状态。
    //TIMx_BDTR寄存器bit11(OSSR),OSSR=1,当不活动时，OC/OCN输出会启用其非活动电平。
  sBreakDeadTimeConfig.OffStateIDLEMode = TIM_OSSI_ENABLE;//TIM_OSSI_DISABLE;
    //空闲模式下的OFF状态：
    //TIMx_BDTR寄存器bit10(OSSI),OSSI=0,当不活动时，OC/OCN输出不使能，被定时器释放，强制进入Hi-Z状态。
    //TIMx_BDTR寄存器bit10(OSSI),OSSI=1,当不活动时，OC/OCN输出强制使用其空闲状态的电平
  sBreakDeadTimeConfig.LockLevel = TIM_LOCKLEVEL_OFF;
    //TIMx_BDTR寄存器bit9：8(LOCK[1:0])
    //LOCK[1:0]=00b,无写保护；
    //LOCK[1:0]=01b,TIMx_BDTR寄存器中的“DTG[7:0]，BKBID，BKE，BKP，AOE”，TIMx_CR2寄存器中的“OISx和OISxN”，写保护；
    //锁定位在CPU复位后只能写入一次。TIMx_BDTR寄存器一旦被写入，则它们的内容会被冻结，直到下一次CPU复位时才能改写。
  sBreakDeadTimeConfig.DeadTime = 85;
    //死区时间：当时钟分频系数htim1.Init.ClockDivision=0时，死区时间DT=85*(1/170000000)=0.5us
    //TIMx_BDTR寄存器bit7:0(DTG[7:0])
    //只要锁定级别1、2或3已经被编程(TIMx_BDTR寄存器中的锁定位LOCK[1:0])，就不能修改死区时间
  //DTG[7:5]=0xx，死区时间DT=DTG[7:0] * tdtg，tdtg=tDTS.
  //DTG[7:5]=10x，死区时间DT=(64+DTG[5:0]) * tdtg，Tdtg=2*tDTS
  //DTG[7:5]=110，死区时间DT=(32+DTG[4:0]) * tdtg，Tdtg=8*tDTS
  //DTG[7:5]=111，死区时间DT=(32+DTG[4:0]) * tdtg，Tdtg=16*tDTS
    //时钟分频系数htim1.Init.ClockDivision
    //TIMx_CR1寄存器bit9:8(CKD[1:0]),通常CKD[1:0]=00b,tDTS=ttim_ker_ck;
    //CKD[1:0]=01b,tDTS=2*ttim_ker_ck;CKD[1:0]=10b,tDTS=4*ttim_ker_ck;CKD[1:0]=11b,保留

  sBreakDeadTimeConfig.BreakState = TIM_BREAK_ENABLE;
    //使能TIM1_BKIN引脚检测
    //TIMx_BDTR寄存器bit12(BKE),BKE=1b,“刹车功能”使能
  sBreakDeadTimeConfig.BreakPolarity = TIM_BREAKPOLARITY_LOW;
    //TIM1_BKIN引脚低电平有效
    //TIMx_BDTR寄存器bit13(BKP),BKP=0b,“tim_brk刹车输入信号”低电平停止PWM波形输出
  sBreakDeadTimeConfig.BreakFilter = 0;
    //指定TIM1_BKIN引脚的“输入过滤器”
    //TIMx_BDTR寄存器bit19:16(BKF[3:0]),BKF[3:0]=0000b,tim_brk可以异步操作刹车
  sBreakDeadTimeConfig.BreakAFMode = TIM_BREAK_AFMODE_INPUT;  //指定TIM1_BKIN引脚的“复用功能”

  sBreakDeadTimeConfig.Break2State = TIM_BREAK2_DISABLE;         //关闭TIM1_BKIN2引脚检测，因为这里用不到"TIM1_BKIN2"
  sBreakDeadTimeConfig.Break2Polarity = TIM_BREAK2POLARITY_HIGH; //TIM1_BKIN2引脚高电平有效
  sBreakDeadTimeConfig.Break2Filter = 0;                         //指定TIM1_BKIN2引脚的“输入过滤器”
  sBreakDeadTimeConfig.Break2AFMode = TIM_BREAK_AFMODE_INPUT;    //指定TIM1_BKIN2引脚的“复用功能”

  sBreakDeadTimeConfig.AutomaticOutput = TIM_AUTOMATICOUTPUT_ENABLE;
    //刹车撤销后能自动恢复输出波形
//  sBreakDeadTimeConfig.AutomaticOutput = TIM_AUTOMATICOUTPUT_DISABLE;
//刹车撤销后不会自动恢复输出波形
  HAL_TIMEx_ConfigBreakDeadTime(&htim1, &sBreakDeadTimeConfig);
    //配置BKIN刹车引脚和死区时间

  HAL_TIM_PWM_Start(&htim1, TIM_CHANNEL_1);
    //启动PWM信号发生器：启动OC通道1
    //Start PWM signals generation：Start channel 1
    HAL_TIMEx_PWMN_Start(&htim1, TIM_CHANNEL_1);//开启互补通道1输出到TIM1_CH1N
}

Timer1.h程序如下：

#ifndef __Timer1_H__
#define __Timer1_H__

#include "stm32g4xx_hal.h"
#include "main.h"

#define PERIOD_VALUE        (uint32_t)(100 - 1)  //周期值

#define PULSE_WIDTH_VALUE1  (uint32_t)(100*0.5)   //比较值1,用来设置输出脉宽

extern void  Timer1_Init(void);
extern void Print_TIM1_input_frequency(void);
#endif

2、输出波形

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