GD32F303高级定时器输出互补PWM-开发笔记

gd32f303高级定时器timer0输出3组互补pwm

主要特性

◼ 总通道数：4；
◼ 计数器宽度：16位；
◼ 时钟源可选：内部时钟，内部触发，外部输入，外部触发；
◼ 多种计数模式：向上计数，向下计数和中央计数；
◼ 正交编码器接口：被用来追踪运动和分辨旋转方向和位置；
◼ 霍尔传感器接口：用来做三相电机控制；
◼ 可编程的预分频器：16位，运行时可以被改变；
◼ 每个通道可配置：输入捕获模式，输出比较模式，可编程的pwm模式，单脉冲模式；
◼ 可编程的死区时间；
◼ 自动重装载功能；
◼ 可编程的计数器重复功能；
◼ 中止输入功能；
◼ 中断输出和dma请求：更新事件，触发事件，比较/捕获事件，换相事件和中止事件；
◼ 多个定时器的菊链使得一个定时器可以同时启动多个定时器；
◼ 定时器的同步允许被选择的定时器在同一个时钟周期开始计数；
◼ 定时器主-从管理。

结构图

时钟

高级定时器timer0是挂在apb2上的，最大频率120mhz，这里使用120mhz。

时钟使能，令rcu_apb2en的11位bit为1即可。

主要寄存器

需要配置的寄存器为上面框出来的。

代码讲解（寄存器版）

• pwm.c

/*
* dasen - 2023/4/28
* pwm.c - 产生三组互补pwm波
*/

#include "pwm.h"

void pwm_gpioinit(void)
{
	//pa8（复用） - ch0			|		pb13(复用) - ch0-n	
	//pa9（复用） - ch1			|		pb14(复用) - ch1-n
	//pa10（复用） - ch2		|		pb15(复用) - ch2-n
	rcu_apb2en |=(1<<2);//gpioa时钟使能
	rcu_apb2en |=(1<<3);//gpiob时钟使能
	rcu_apb2en |=(1<<0);//复用io时钟使能
	
	
	
	//pa8
	gpio_ctl1(gpioa) &=~(0x0f<<0);//清除ctl配置
	gpio_ctl1(gpioa) |=(3<<0);//输出模式，最大速度50mhz
	gpio_ctl1(gpioa) |=(2<<2);//afio推挽输出
	
	//pa9
	gpio_ctl1(gpioa) &=~(0x0f<<4);//清除ctl配置
	gpio_ctl1(gpioa) |=(3<<4);//输出模式，最大速度50mhz
	gpio_ctl1(gpioa) |=(2<<6);//afio推挽输出
	
	//pa10
	gpio_ctl1(gpioa) &=~(0x0f<<8);//清除ctl配置
	gpio_ctl1(gpioa) |=(3<<8);//输出模式，最大速度50mhz
	gpio_ctl1(gpioa) |=(2<<10);//afio推挽输出
	
	//pb13
	gpio_ctl1(gpiob) &=~(0x0f<<20);//清除ctl配置
	gpio_ctl1(gpiob) |=(3<<20);//输出模式，最大速度50mhz
	gpio_ctl1(gpiob) |=(2<<22);//afio推挽输出
	
	//pb14
	gpio_ctl1(gpiob) &=~(0x0f<<24);//清除ctl配置
	gpio_ctl1(gpiob) |=(3<<24);//输出模式，最大速度50mhz
	gpio_ctl1(gpiob) |=(2<<26);//afio推挽输出
	
	//pb15
	gpio_ctl1(gpiob) &=~(0x0f<<28);//清除ctl配置
	gpio_ctl1(gpiob) |=(3<<28);//输出模式，最大速度50mhz
	gpio_ctl1(gpiob) |=(2<<30);//afio推挽输出
	
	afio_pcf0 &=~(3<<6);
	afio_pcf0 |=(0<<6);//没有重映射
}

void timer0_initpwm(uint16_t prescale, uint16_t period)
{
	rcu_apb2en |=(1<<11);//timer0时钟使能
	
	pwm_gpioinit();//gpio config
	
	timer_ctl0(timer0) = 0;//清除控制寄存器0配置
	timer_ctl0(timer0) |=(0<<8);//通过软件配置ckdiv，规定定时器时钟(ck_timer) 与死区时间和数字滤波器采样时钟(dts)之间的分频系数。：
															//00：fdts=fck_timer；
															//01：fdts= fck_timer /2；
															//10：fdts= fck_timer /4；
															//11：保留
	
	timer_ctl0(timer0) |=(1<<7);//1：使能timerx_car寄存器的影子寄存器(自动重载影子使能)
	timer_ctl0(timer0) |=(0<<5);//计数器对齐模式选择：00：无中央对齐计数模式(边沿对齐模式)。 dir位指定了计数方向。其他值为中央对齐模式
	timer_ctl0(timer0) |=(0<<4);//0：向上计数；1：向下计数
	timer_ctl0(timer0) |=(1<<2);//选择更新事件源。1：下列事件会产生更新中断或dma请求：计数器溢出/下溢
	timer_ctl0(timer0) |=(0<<1);//该位用来使能或禁能更新事件的产生。0：更新事件使能.1：更新事件禁能.
	
	
	
	timer_ctl1(timer0)=0;//清除控制寄存器1配置
	timer_ctl1(timer0) |=(1<<3);//dma请求源选择：0：当通道捕获/比较事件发生时，发送通道x的dma请求 .1：当更新事件发生，发送通道x的dma请求
	timer_ctl1(timer0) |=(0<<2);//换相控制影子寄存器更新控制：当换相控制影子寄存器（chxen, chxnen和chxcomctl位）使能(ccse=1)，这些影子寄存器更新控制如下：（当通道没有互补输出时，此位无效。）
															//0：cmtg位被置1时更新影子寄存器
															//1：当cmtg位被置1或检测到trigi上升沿时，影子寄存器更新 
															
	timer_ctl1(timer0) |=(1<<0);//换相控制影子使能：0：影子寄存器chxen, chxnen和chxcomctl位禁能.
															//1：影子寄存器chxen, chxnen和chxcomctl位使能.
															//如果这些位已经被写入了，换相事件到来时这些位才被更新
															//当通道没有互补输出时，此位无效
															
	timer_smcfg(timer0) =0;//清除从模式配置寄存器配置

	timer_dmainten(timer0) =0;//清除dma和中断使能寄存器
	timer_dmainten(timer0) |=(0<<0);//0：禁止更新中断；1：使能更新中断
	
	timer_intf(timer0) =0;//中断标志位清零 【timer_intf(timer0)&(1<<0) 为upif更新中断标志位：1：发生更新中断；0：无更新中断发生。】
	
	timer_swevg(timer0) =0;//软件事件产生寄存器清零
	
	
	
	/******************************pwm通道配置 start*********************************/
	//先把chctl2的chxen清零，才配置chctl0
	timer_chctl2(timer0) =0;//通道控制寄存器2清零
	
	timer_chctl0(timer0) =0;//通道控制寄存器0清零
	timer_chctl1(timer0) =0;//通道控制寄存器1清零
	//ch0
	timer_chctl0(timer0) |=(0<<0);//通道0 i/o模式选择：00：通道0配置为输出
	timer_chctl0(timer0) |=(1<<3);//1：使能通道0输出/比较影子寄存器
	timer_chctl0(timer0) |=(6<<4);//110：pwm 模式0。在向上计数时，一旦计数器值小于timerx_ch0cv时，o0cpre为高电平，否则为低电平。在向下计数时，一旦计数器的值大于timerx_ch0cv时，o0cpre 为低电平，否则为高电平。
	
	//ch1
	timer_chctl0(timer0) |=(0<<8);
	timer_chctl0(timer0) |=(1<<11);
	timer_chctl0(timer0) |=(6<<12);
	
	//ch2
	timer_chctl1(timer0) |=(0<<0);
	timer_chctl1(timer0) |=(1<<3);
	timer_chctl1(timer0) |=(6<<4);
	
	//ch0 en
	timer_chctl2(timer0) |=(1<<0);//1：使能通道x
	timer_chctl2(timer0) |=(0<<1);//通道x极性：0：通道x高电平为有效电平；1：通道x低电平为有效电平
	//ch0-n en
	timer_chctl2(timer0) |=(1<<2);//1：使能通道x互补输出
	timer_chctl2(timer0) |=(0<<3);//通道x互补输出极性：0：通道x互补输出高电平为有效电平；1：通道x互补输出低电平为有效电平
	
	//ch1 en
	timer_chctl2(timer0) |=(1<<4);//1：使能通道x
	timer_chctl2(timer0) |=(0<<5);//通道x极性：0：通道x高电平为有效电平；1：通道x低电平为有效电平
	//ch1-n en
	timer_chctl2(timer0) |=(1<<6);//1：使能通道x互补输出
	timer_chctl2(timer0) |=(0<<7);//通道x互补输出极性：0：通道x互补输出高电平为有效电平；1：通道x互补输出低电平为有效电平
	
	//ch2 en
	timer_chctl2(timer0) |=(1<<8);//1：使能通道x
	timer_chctl2(timer0) |=(0<<9);//通道x极性：0：通道x高电平为有效电平；1：通道x低电平为有效电平
	//ch2-n en
	timer_chctl2(timer0) |=(1<<10);//1：使能通道x互补输出
	timer_chctl2(timer0) |=(0<<11);//通道x互补输出极性：0：通道x互补输出高电平为有效电平；1：通道x互补输出低电平为有效电平
	
	timer_swevg(timer0) |=(1<<5);//通道换相更新事件发生：1：产生通道控制更新事件。此位由软件置1，由硬件自动清0. 当此位被置1，通道捕获/比较控制寄存器 (chxen, chxnen 和chxcomctl) 的互补输出被更新。
	/******************************pwm通道配置 end*********************************/
	
	//时基配置
	timer_cnt(timer0)=0;//计数器寄存器清零
	timer_psc(timer0) =prescale;//tim_clk=120mhz/(prescale+1)。计数器时钟等于timer_ck时钟除以(psc+1)，每次当更新事件产生时，psc 的值被装入到对应的影子寄存器。
	timer_car(timer0) =period;//计数器自动重载值
	timer_crep(timer0) = 5;//重复计数器的值；这些位定义了更新事件的产生速率。重复计数器计数值减为0时产生更新事件。影子寄存器的更新速率也会受这些位影响(前提是影子寄存器被使能)。
	
	//比较寄存器配置
	timer_ch0cv(timer0) = period>>1;//当通道0配置为输出模式时，这些位包含了即将和计数器比较的值。使能相应影子寄存器后，影子寄存器值随每次更新事件更新。
	timer_ch1cv(timer0) = period>>1;
	timer_ch2cv(timer0) = period>>1;
	
	timer_cchp(timer0) &=~(3<<8);//00：禁能保护模式。无写保护.
	timer_cchp(timer0) =0;//互补通道保护寄存器清零
	timer_cchp(timer0) |=(1<<15);//所有的通道输出使能
	timer_cchp(timer0) |=(0<<14);//自动输出使能：0：poen位只能使用软件方式置1；1：如果中止输入无效，下一次更新事件发生时，poen位将会置1
																//此位只有在timerx_cchp寄存器的prot [1:0] =00时才可修改。
	
	timer_cchp(timer0) |=(1<<11);//0：当poen位被置1，通道输出信号 (chx_o/ chx_on)被禁止；1：当poen位被置1，通道输出信号 (chx_o / chx_on)被使能，和timer0_chctl2寄存器chxen/chxnen位有关
															//此位在timerx_cchp寄存器的prot [1:0]=10或11时不能被更改。	

	timer_cchp(timer0) |=(0<<10);//0：当poen位被清0，通道输出信号 (chx_o/ chx_on)被禁止；1：当poen位被清0，通道输出信号 (chx_o / chx_on)被使能，和timer0_chctl2寄存器chxen/chxnen位有关
															//此位在timerx_cchp寄存器的prot [1:0]=10或11时不能被更改。
															
	//死区时间
	timer_cchp(timer0) |=(96<<0);//delay >= 8.33ns*96=799.68ns
	
	timer_cfg(timer0)=0;
	timer_cfg(timer0)|=1;//1：如果poen位与ios位均为0，则输出无效
	
	
	timer_swevg(timer0) |=(1<<0);//更新事件产生：1：产生更新事件。此位由软件置1，被硬件自动清0。当此位被置1，如果选择了中央对齐或向上计数模式，计数器被清0。否则(向下计数模式)计数器将载入自动重载值，预分频计数器将同时被清除。
	timer_ctl0(timer0) |=(1<<0);//计数器使能：0：计数器禁能；1：计数器使能
}

• main.c

/*
ck_sys is 120000000
ck_ahb is 120000000
ck_apb1 is 60000000
ck_apb2 is 120000000
ck_sys is 120000000
ck_ahb is 120000000
ck_apb1 is 60000000
ck_apb2 is 120000000
*/

#include "gd32f30x.h"
#include <stdio.h>
#include "main.h"
#include "pwm.h"


/*!
    \brief      main function
    \param[in]  none
    \param[out] none
    \retval     none
*/

int main(void)
{
	timer0_initpwm(0,4000-1);//120mhz/4000=30khz	
    while (1);
}

实验现象

接示波器观察，可以看到三组互补pwm波形，占空比为50%，频率30khz。