如何才能找到STM32F4 tim2修改占空比和频率的函数？

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李华

2021-11-15 11:03:24

接触单片机以来，总想做一些趁手仪器仪表工具耍耍，但由于自己较为懒散，空有想法一直没有付诸实践。前几日翻到一个stm32f4的最小系统板，造轮子的热情竟然空前高涨起来。搜索资料又编程调试了半天，终于得偿所愿。系统最终参数为频率 10hz - 42Mhz，占空比任意可调（实际占空比受频率所限，如42M时，只能是50%）
一、工作目标和问题确定
手头的单片机为32位单片机，显然定时器应优选32位的；如果该定时器有PWM方式，能够在非中断的情况下自动输出占空比可调的方波，显然是上上之选。单片机为最小系统板，显然使用串口完成人机界面最为简洁。
经查阅资料，tim2和tim5是32位定时器，且均有pwm方式，总线频率为84M，符合需要。故问题圈定如下：
（1）找到tim2修改占空比和频率的函数。
（2）确定一个较为简洁的频率、占空比、时间的修改方式。

二、问题解决
（1）修改占空比和频率
（为扩展方波频率输出范围，首先应将分频数设置为0，即不分频）
占空比修改的函数较为简单，主要通过系统函数TIM_SetCompare1确定，该函数原型如下：
void TIM_SetCompare1(TIM_TypeDef* TIMx, uint32_t Compare1)
其中参数TIMx为要操作的定时器，Compare1为比较数值。从PWM工作方式可以看出

在当前计数数值小于Compare1时，系统输出低电平，这和我们常见的高电平和总周期之比不符，故此处应采用周期（即下文的分频值）减去输入高电平的时长。
修改频率时稍显繁琐，由于必须保证比较数值应在0和周期之间，故必须同时修改。其中修改频率的库函数为TIM_SetAutoreload，其原型如下：
TIM_SetAutoreload(TIM_TypeDef* TIMx, uint32_t Autoreload)
其中Autoreload为相对于84Mhz的脉冲个数，或者分频数。为减低自己的使用难度，此处首先从输入中得到频率值f，然后令分频值div=84000000/f+0.5得到分频值，最后回馈用户频率为
f=84000000/div，以保证用户反馈数值和示波器测量数值一致。
（2）人机界面
考虑到输入控制的简洁性原则，主要控制使用引导字符+数据的方式。其中时间修改指令设置如下：
Thhmmss
频率修改指令如下：
Fnum1
具体频率根据输入字符长度并通过字符和数字之间的转换获得。
占空比修改(此处实际输入的为高电平脉冲数)指令如下：
Dnum2
高电平脉冲数根据输入字符长度并通过字符和数字之间的转换获得。

考虑易用性原则，在程序中加入了定时提醒当前波形输出参数（频率、占空比、周期脉冲数）等功能，测试发现，1M赫兹以上低电平开始明显上升；42Mhz时达到最大，波形接近三角波。其他和设计一致。

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张秀兰

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