Stark_GS · 2022年04月16日

【GD32F310开发板试用】PWM单通道互补输出

GD32F310G8-PWM单通道互补输出


PWM 互补输出的简介及特点

TIMER0 的 PWM 互补输出

该功能应用在电机控制中 可以配置三个通道对无刷电机驱动电路的三个半桥电路进行控制。

  • CHx_O 和 CHx_ON 是一对互补输出通道,这两个信号不能同时有效(直白的说就是不能同时高电平)。 TIMER0 有四路通道,只有前三路有互补输出通道。
  • 互补信号 CHx_O 和 CHx_ON 是由一组参数来决定:TIMERx_CHCTL2 寄存器中的 CHxEN 和 CHxNEN 位。
  • TIMERx_CCHP 寄存器中和TIMERx_CTL1 寄 存 器 中 的 POEN , ROS , IOS , ISOx 和 ISOxN 位 。
  • 输出极性由 TIMERx_CHCTL2 寄存器中的 CHxP 和 CHxNP 位来决定。

关于定时器的其他功能介绍参照【GD32F310开发板试用】PWM 单通道输出

配置流程简述

基本参数初始化

  • 初始化定时器和端口的时钟
  • 端口的配置
  • 定时器的初始化配置timer_init(TIMER0,&Timer_ParamType);
  • 定时器刹车及死区的配置timer_break_config(TIMER0,&Timer_BreakParaType);
  • 定时器输出参数的配置timer_channel_output_config(TIMER0,TIMER_CH_0,&Timer_OC_ParamType);

    功能的使能

  • 配置输出比较器的值timer_channel_output_pulse_value_config(TIMER0, TIMER_CH_0, 500-1);
  • 配置通道输出的模式timer_channel_output_mode_config(TIMER0,TIMER_CH_0,TIMER_OC_MODE_PWM0);
  • 使能端口的输出 timer_primary_output_config(TIMER0,ENABLE);
  • 使能定时器 timer_enable(TIMER0);

开发环境&参考文档

  • Keil-MDK 5.34
  • Windows10
  • 固件库-GD32F3x0_Firmware_Library_V2.2.0
  • GD32F310xx-数据手册-Rev1.1
  • GD32F3x0-用户手册-Rev2.5
  • GD32F3x0-固件库使用指南-Rev1.2

代码部分

pwm.h 文件

#ifndef _PWM_H_
#define _PWM_H_

#include "gd32f3x0.h"


void HW_PWMInit(void);

#endif

pwm.c 文件

#include "pwm.h"


void HW_PWMInit(void)
{
    //其中PA7 和 PB1 具有 TIMER13 的通道0 功能
    timer_parameter_struct Timer_ParamType;
    timer_oc_parameter_struct Timer_OC_ParamType;
    timer_break_parameter_struct Timer_BreakParaType;
    
    rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOA);//启用外设时钟功能
    rcu_periph_clock_enable(RCU_TIMER0);
    
    
    gpio_af_set(GPIOA,GPIO_AF_2,GPIO_PIN_6);//端口复用为TIMER0_CH0模式
    gpio_mode_set(GPIOA, GPIO_MODE_AF, GPIO_PUPD_NONE, GPIO_PIN_6);
    gpio_output_options_set(GPIOA, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_PIN_6);

    gpio_af_set(GPIOA,GPIO_AF_2,GPIO_PIN_7);//端口复用为TIMER0_CH0模式
    gpio_mode_set(GPIOA, GPIO_MODE_AF, GPIO_PUPD_NONE, GPIO_PIN_7);
    gpio_output_options_set(GPIOA, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_PIN_7);

    gpio_af_set(GPIOA,GPIO_AF_2,GPIO_PIN_8);//端口复用为TIMER0_CH0模式
    gpio_mode_set(GPIOA, GPIO_MODE_AF, GPIO_PUPD_NONE, GPIO_PIN_8);
    gpio_output_options_set(GPIOA, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_PIN_8);

    timer_deinit(TIMER0);
    timer_struct_para_init(&Timer_ParamType);
    
    Timer_ParamType.alignedmode = TIMER_COUNTER_EDGE;//配置为边沿对其模式
    Timer_ParamType.clockdivision = TIMER_CKDIV_DIV2;//配置死区时间和采样时钟(DTS)之间的分频系数
    Timer_ParamType.counterdirection = TIMER_COUNTER_UP;//配置计数方向为向上计数
    Timer_ParamType.period = 1000-1;//周期
    Timer_ParamType.prescaler = 72-1;//预分频
    Timer_ParamType.repetitioncounter = 1;
    timer_init(TIMER0,&Timer_ParamType);
    
    
    timer_break_struct_para_init(&Timer_BreakParaType);
    
    Timer_BreakParaType.breakpolarity = TIMER_BREAK_POLARITY_HIGH;//配置刹车信号极性
    Timer_BreakParaType.breakstate = TIMER_BREAK_ENABLE;//使能刹车信号
    Timer_BreakParaType.deadtime = 10;//死区时间配置 0-255
    Timer_BreakParaType.ideloffstate = TIMER_IOS_STATE_ENABLE;//空闲模式下 关闭状态 配置
    Timer_BreakParaType.protectmode = TIMER_CCHP_PROT_0;//互补寄存器保护控制
    Timer_BreakParaType.runoffstate = TIMER_ROS_STATE_ENABLE;//运行模式下 关闭状态 配置
    timer_break_config(TIMER0,&Timer_BreakParaType);
    
    timer_break_enable(TIMER0);

    timer_channel_output_struct_para_init(&Timer_OC_ParamType);
    
    Timer_OC_ParamType.ocidlestate = TIMER_OC_IDLE_STATE_HIGH;//空闲时通道输出极性
    Timer_OC_ParamType.ocnidlestate = TIMER_OCN_IDLE_STATE_LOW;//空闲时互补通道输出极性
    Timer_OC_ParamType.ocnpolarity = TIMER_OCN_POLARITY_HIGH;//互补通道输出极性
    Timer_OC_ParamType.ocpolarity = TIMER_OC_POLARITY_HIGH;//通道输出极性
    Timer_OC_ParamType.outputnstate = TIMER_CCXN_ENABLE;//使能互补通道输出
    Timer_OC_ParamType.outputstate = TIMER_CCX_ENABLE;//使能通道输出
    timer_channel_output_config(TIMER0,TIMER_CH_0,&Timer_OC_ParamType);
    
    
    timer_channel_output_pulse_value_config(TIMER0, TIMER_CH_0, 500-1);//比较寄存器的数值
    
    timer_channel_output_mode_config(TIMER0,TIMER_CH_0,TIMER_OC_MODE_PWM0);//配置通道输出模式
    timer_primary_output_config(TIMER0,ENABLE);
    timer_enable(TIMER0);
}

main.c 文件

#include "gd32f3x0.h"
#include "systick.h"


#include "gpio.h"
#include "pwm.h"


int main(void)
{  
    systick_config();
    HW_GpioInit();
    HW_PWMInit();
    
    while(1)
    {
        /* insert 500 ms delay */
        delay_1ms(100);
        /* toggle the LED */ 
        gpio_bit_toggle(GPIOA,GPIO_PIN_1);
        
    }
}

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