基于GD32F427开发板的PWM互补输出的简介及特点

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，可配置4路互补输出通道。

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 【GD32F427开发板试用】03-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 5.27.1.0
Windows11
固件库-GD32F4xx_Firmware_Library_V3.0.2
GD32F427xx_Datasheet_Rev1.2
GD32F4xx_User_Manual_Rev2.7_CN
GD32F4xx 固件库使用指南_V1.0

代码部分

pwm.h 文件

#ifndef _PWM_H_
#define _PWM_H_

#include "gd32f4xx.h"


void PWM_Init(void);

#endif

pwm.c 文件

#include "pwm.h"


void PWM_Init(void)
{
    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_1,GPIO_PIN_6);//端口复用为TIMER0_BRKIN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_1,GPIO_PIN_7);//端口复用为TIMER0_CH0_ON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_1,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);
}

主函数

main.c 文件

#include "gd32f4xx.h"
#include "systick.h"
#include <stdio.h>

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

int main(void)
{
    systick_config();    //配置系统时钟
    
    GPIO_Init();
    PWM_Init();

    while(1) 
    {
        gpio_bit_toggle(GPIOC, GPIO_PIN_6);    //反转PC6
        delay_1ms(200);
    }
}

互补PWM

死区

原作者：Stark_GS