STM32TIM定时器在FOC中一些应用的理解

一、TIM1的相关作用

1.驱动波形生成

目前调试遇到的芯片有两种驱动逻辑：有效逻辑为（1）上高下低（2）上高下高（这里有效指输出高电压打开MOS）

用TIM1的通道1,2,3的OCx/OCxN来输入三相对应的驱动芯片引脚控制全桥的通断。将以通道1为例，介绍一下U相的的驱动配置。

首先明确的是，对应逆变全桥上，上下桥的波形一定是互补的，这是SVPWM算法决定的，因此针对不同驱动芯片的驱动逻辑需要采用不同的驱动配置。

（1）上高下低的驱动逻辑

根据驱动芯片的芯片上桥信号输入为高电平有效，下桥芯输入为低电平有效，我们期望的上下桥互补波形对应的芯片输入波形就如下：

这里解释一下为什么是0矢量的（000）放在波形中间，为的是兼容各种采样时方便三电阻方案选取采样点，放在PWM周期中间进行采样，此时下桥全开可以采出电流。

我们知道TIM1的OC1与OC1N输出的有效性是相反的，即OC1REF被置1（有效）时，OC1输出有效电平，OC1N输出无效电平，为了输出上图的同相波形，我们需要配置OC1与OC1N的有效波形的电平极性相反。

综上需求我们需要操作2个寄存器来实现。

1.TIM1_CCMR1

这里只需要看低字节，高字节配置的是OC2，而CCMR2对应的就是OC3与OC4的配置。

 配置如下0110 1000 【0110 1000】，【】内的为通道1的配置，下面配置输出波形的极性。

OC1输出有效性如下：

2.TIM1_CCER

低字节的低四位为通道1 的配置

 配置如下0001 1101 1101 【1101】，【】中的为通道1的配置。OC1的有效电平定义为高电平，OC1N的有效电平定义为低电平。结合上一寄存器的OC1输出电平有效性的图，可以发现输出波形与需要的波形一致。

通道2、3配置相同即可。

（2）上高下高的驱动逻辑

与上高下低的配置寄存器相同，只是将CCER的输出极性做了改变

CCER配置如下0001 0101 0101 【0101】。

2.TIM1-CH4触发采样

ST方案中通常使用TIM1的通道4作为TIM1的TRGO信号，再配置AD采样的触发条件为TIM1的TRGO信号，达到采样点灵活可变的需求，以应对单电阻采样的方案，而三电阻方案可固定在周期中点进行采样操作。

二、TIM2定时器捕获霍尔的应用

TIM2定时器作用于霍尔捕捉时的初始化及其注释，详细相关寄存器后续整理。

从手册中获得TIM2的运行框图如下：

 TIM2的初始化方法如下：

    void TIM2Init(void)
{NVIC_InitTypeDef NVIC_InitHALLStructure; RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);TIM2->CR1=(2<<8)+(1<<7);/*^TIM2->CR1=(2<<8)--CKD（时钟分频因子为4分之一定时器时钟，用于输入捕获或对应数字滤波器的分配时基）  10：tDTS = 4 x tCK_INTDTS是Discrimination Threshold of Sample（采样分辨阈值），因为它已经是最高采样频率（即最快采样速度），采样频率设置只能以它为基础进行分频。TIM2->CR1=(1<<7)--TIMx_ARR寄存器缓冲器有效（预装载有效）^*/TIM2->CR2=(1<<7);/*^TIM2->CR2=(1<<7)-- TIMx_CH1,TIMx_CH2 ,TIMx_CH3异或后输入TI1定时器三个输入脚CC1,CC2,CC3（对应三个霍尔）通过一个异或门连接到TI1输入通道 （见C51参考手册220页）霍尔跳变异或值也会跳变：101 001 011 010 110 1005     1     3     2     6     4异或值：      0     1     0     1     0     1       ^*/TIM2->SMCR=(4<<4)+(4<<0);/*^TIM2->SMCR=(4<<4)--计数器触发选择为TI1的边沿检测器 TS[2:0]100的第三位,TI1边缘检测器对上下边缘都会进行检测，有边沿跳变TI1F_ED输出高产生TRC触发信号TIM2->SMCR=(4<<0)--从模式选择：复位模式的触发输入 (TRGI) 的上升沿重新初始化计数器，并且产生一 个更新寄存器的信号^*///滤波时间21usTIM2->CCMR1=(15<<4)+(3<<0);/*^TIM2->CCMR1=(15<<4)--定义了 TI1 输入的采样频率及数字滤波器长度（N），1111：采样频率 fSAMPLING=fDTS/32，N=8TIM2->CCMR1=(3<<0)--CC1通道配置为输入，IC1映射于TRC（这里TRC是作为IC1的输入，是TI1的边缘检测器产生的TRC内部直接映射到IC1的），此模式只工作在SMCR的TS位选中内部触发器时。^*//*注：CCER中CC1P与CC1NP共同控制IC1通道捕获输入信号（TI1产生的TRC）的有效沿，详见手册340页这里默认为00，只捕获非反相的上升沿*/TIM2->CCER=(1<<0);/*^TIM2->CCER=(1<<0)--CC1通道输入捕获使能，开启捕捉^*/NVIC_InitHALLStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn; NVIC_InitHALLStructure.NVIC_IRQChannelPriority = 0;             //TIM2最高级中断，作为角度的捕获和读取NVIC_InitHALLStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; NVIC_Init(&NVIC_InitHALLStructure); //设置中断    TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_CC1, ENABLE);                              //开启通道1的捕获中断TIM2->ARR = 600000;  //600MS的溢出时间TIM2->PSC=47;//1us时基TIM2->EGR|=(1<<0);//初始化计数器TIM2->CR1|=(1<<0);//开始计数
}u32 TIMEcnt ;
void TIM2_IRQHandler(void)
{if(TIM2->SR&0x0040)               //TIF触发中断标记{TIM2->SR &= 0xFFB1;         		//清中断标志TIMEcnt = TIM2->CCR1;               //捕捉计数}
}