STM32使用DMA产生PWM时波形异常分析

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cathy 发布于:周一, 09/25/2023 - 17:45 ,关键词:

01、前言

有客户反馈,使用STM32F4的TIM2结合DMA,产生的PWM波形不符合预期,但是相同的配置使用在TIM3上,得到的PWM波形就是符合预期的。其代码和配置都是从F1移植过来的,在F1上使用TIM2是没有问题的,对于F4的TIM2发生的问题,客户一直没有找到根本原因。

02、实验

根据客户的反馈,我们进行了实验。

硬件:STM32F401RE-NUCLEO

在STM32CubeMX中,将TIM2和TIM3所有参数均做相同的配置,其中配置DMA两端均为halfword长度。

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生成代码,并定义两个数组如下图所示:

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在主函数中开启Timer。

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我们可以发现,实验结果如客户反馈的,TIM2输出的PWM是不正确的,TIM3输出的PWM是正确的。

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03、分析

我们的实验中,TIM2和TIM3的配置是完全一样的,即使传输相同的数据,得到的PWM波形也是不同的。为此我们比较了TIM2和TIM3的硬件属性,可以很容易查看出,TIM2的计数器是32bit的,而TIM3的计数器是16bit的。

我想我们已经知道答案了,TIM2的计数器是32bit的,但是我们配置的DMA是halfword长度,这在AHB总线上解析数据时产生了非预期的结果。在调试界面我们也能看到,当问题发生时,TIM2的CCR1竟然比ARR的值要大,或者出现异常值,所以出现异常波形。

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根本原因在于,对于大部分STM32系列,主设备基于AHB外设进行寻址是不支持byte/half-word传输的,总线会强制将数据转化为32bit传送到总线上,这就是为什么我们看到CCR1的高半字和低半字的值是相同的原因。

当我们将TIM2的DMA外设端修改为word长度,并将内存数组定义为32bit,再次实验,可以发现PWM的波形就是正常的了:

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04、小结

因为F103上没有32bit计数器的Timer,所以客户在F103上并没有出现类似的问题。在使用DMA访问经过AHB转APB的桥接外设时,我们要注意DMA对外设的访问宽度配置问题。

来源:STM32单片机

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