STM32 HRTIM Burst輸出模式應(yīng)用演示

有人使用STM32G474芯片的片上高精度定時(shí)器HRTIM，他想使用其輸出功能的Burst Mode。但不知如何使用，想找找參考例程。我這里就使用STM32G474芯片做下應(yīng)用演示。

我們知道，STM32家族中有多個(gè)系列或子系列芯片內(nèi)置HRTIM定時(shí)器。這里以STM32G474芯片為藍(lán)本簡單介紹下HRTIM時(shí)基單元中輸出功能的BURST MODE原理及實(shí)現(xiàn)過程。HRTIM時(shí)基單元中輸出模塊【或通道】可以有三種工作狀態(tài)，即運(yùn)行態(tài)、空閑態(tài)、出錯(cuò)異常態(tài)【RUN、IDLE和FAULT】。

【注 :上面截圖來自STM32G4系列參考手冊】

此處所要講的Burst模式其實(shí)就是運(yùn)行態(tài)和空閑態(tài)交替地實(shí)現(xiàn)輸出的模式，即輸出通道一會工作在運(yùn)行狀態(tài)、一會工作在空閑狀態(tài)，每種狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間可以編程，由Burst Mode控制器管理。

HRTIM輸出單元的Burst 操作模式在輕量負(fù)載的電源逆變器產(chǎn)品中用得比較常見。通過減少輸出跳變次數(shù)及開關(guān)損耗，可以顯著地提升轉(zhuǎn)換效率。

當(dāng)工作在Burst模式時(shí)【下文中文我統(tǒng)一用交替輸出模式來表述】，典型應(yīng)用就是1個(gè)或幾個(gè)周期的運(yùn)行狀態(tài)的有效輸出后，緊跟著輸出相應(yīng)周期數(shù)的空閑狀態(tài)，可以單次性，也可以周期性地實(shí)現(xiàn)。比方下圖就是一個(gè)工作在交替輸出模式的示例【注 :下面截圖來自STM32G4系列參考手冊】：

結(jié)合上圖我們可以看出，交替輸出控制器包括三個(gè)東西：

Burst計(jì)數(shù)器:時(shí)鐘源【Burst Clock】可以有多種，甚至可以是HRTIM以外的事件，比較典型的是PWM周期事件。

寄存器HRTIM_BMCMP:用它定義空閑時(shí)間段長度。

寄存器HRTIM_BMPER:用它來定義一次交替輸出的整個(gè)時(shí)間段，即上面的空閑事件段加上運(yùn)行態(tài)時(shí)間段。時(shí)間段長短通過計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值來標(biāo)定?！咀?:下面截圖來自STM32G4系列參考手冊】

上圖中的交替輸出模塊的計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘源是HRTIM定時(shí)器單元的計(jì)數(shù)周期事件；

HRTIM_BMCMP=4，則一次交替輸出的時(shí)間段內(nèi)有5個(gè)計(jì)數(shù)周期做空閑輸出；

HRTIM_BMPER=7，則一次交替輸出的時(shí)間段為8個(gè)計(jì)數(shù)周期，其中運(yùn)行處于運(yùn)行態(tài)有3個(gè)周期；

另外，要進(jìn)入交替輸出模式，還需要觸發(fā)信號來激活。能觸發(fā)交替輸出模式的事件很多，可以是HRTIM的時(shí)基單元的復(fù)位事件、溢出事件、比較事件、重復(fù)計(jì)數(shù)事件等，還可以來自其它片上常規(guī)定時(shí)器的事件。

在下面的演示示例中，我選用TIMA的復(fù)位事件作為交替輸出模式的觸發(fā)事件。那么，現(xiàn)在就以STM32G474芯片為例，來介紹下HRTIM交替輸出模式的實(shí)現(xiàn)過程。

我使用STM32CubeMx圖形化工具進(jìn)行基本配置。使用HRTIM里的TIMA單元，并開啟其TA1/TA2的兩路PWM輸出。關(guān)于這兩個(gè)通道的配置參數(shù)基本一樣，有一點(diǎn)差別就是我只開啟了TA1的交替輸出模式，而沒有開啟TA2的。這樣可以明顯地做效果比較。重點(diǎn)關(guān)注下面配置截圖中帶下劃線，尤其紅色下劃線的地方。

在交替輸出模式配置【Burst Mode configuration】里，我們配置Burst Mode Period為10，它對應(yīng)前面提到的寄存器HRTIM_BMPER的值，即一次交替輸出的整個(gè)時(shí)間段為11個(gè)周期。

配置Burst Mode Idle Duration為4,它對應(yīng)前面提到的寄存器HRTIM_BMCMP，即一次交替輸出時(shí)間段中有5個(gè)周期處于空閑輸出【當(dāng)然空閑輸出電平可以根據(jù)需要選擇性配置，這里輸出低電平】。至于交替輸出模式的觸發(fā)信號，這里選擇的是TIMA的復(fù)位事件，交替輸出模式的計(jì)數(shù)時(shí)鐘選擇TIMA的周期性溢出事件。當(dāng)然，具體應(yīng)用時(shí)我們可以根據(jù)實(shí)際需要選擇。

其它配置細(xì)節(jié)這里就不啰嗦了，先跑出效果來。然后自己結(jié)合手冊嘗試調(diào)整，逐漸加深理解，慢慢進(jìn)入自由使用。

基于我上面的配置，創(chuàng)建基于HAL庫的工程后，只需添加幾行如下代碼即可運(yùn)行查看結(jié)果。

上面截圖就是基于前面配置及代碼的實(shí)現(xiàn)結(jié)果。不難看出，TA1開啟了交替輸出功能，TA2沒有開啟。從TA1的輸出，我們可以看出整個(gè)交替輸出時(shí)間段為11個(gè)周期，其中6個(gè)周期為有效運(yùn)行狀態(tài)，5個(gè)周期處于空閑輸出狀態(tài)。

審核編輯：劉清