问题背景
客户需要 MCU 输出一组变频的 PWM 波形来控制外围器件,并且不同频率脉冲的个数也不同。STM32U5 芯片拥有 TIM1/TIM8 高级定时器,还有通用定时器TIM2/TIM3/TIM4/TIM5 以及 TIM15/TIM16/TIM17。TIM 模块中,可通过修改 ARR 寄存器的值来修改 PWM 的频率。如果使用 TIM1/TIM8 或者 TIM15/TIM16/TIM17,则可以通过修改 RCR 与 CCR 寄存器,来控制脉冲个数及占空比。由于要同时修改多个 TIM 寄存器,需要使用 TIM 的 DMA burst 功能来实现此需求。
TIM DMA burst
STM32 片内部分 TIMER 在产生单个定时器事件情况下可以基于特定硬件机制触发多个 DMA 请求,这样产生多个连续的 DMA 传输来实现对多个 TIMER 寄存器的批量访问。这就是所谓的 TIM DMA burst 功能,这里有两个专用寄存器:
TIMx_DCR :
DBSS : 触发 DMA burst 的事件源
DBL : DMA burst 传输个数
DBA : DMA burst 传输的 TIM 寄存器基地址索引
TIMx_DMAR :
TIM DMA Burst 时,DMA 访问此寄存器
产生 PWM
本文使用 TIM1 来产生 PWM,在 U575 NECLEO 板上测试,MCU 主频为 100MHz。
使用两个频率分别对应 TIM 寄存器组的值如下:ARR/ RCR/ CCR1
uint32_t pulse1[3] = {1000, 2, 500} ;
uint32_t pulse2[3] = {5000, 1, 2500} ;
即输出 3 个 pulse1 的脉冲后,再输出 2 个 pulse2 脉冲,这样交替输出。
小结
使用 TIM DMA burst 功能,结合 STM32U5 的 GPDMA Linked list 模式及 2D 寻址特性,能灵活的输出 PWM 波形满足客户需求。