stm32定时器时钟以及中间对齐模式

在永磁同步电机的控制中，需要对电机的三相定子施加一定的电压，才能控制电机转动。现在用的较多的是SVPWM（SVPWM的具体原理会在后面另写一篇博客说明），要想产生SVPWM波形，需要控制的三相电压呈如下形式，即A、B、C三相的电压是中间对齐的，这就需要用到stm32定时器的中间对齐模式了。

1、stm32的时钟树

stm32的时钟树如下图所示，简单介绍一下stm32时钟的配置过程。以外部时钟作为时钟源为例。HSE代表外部时钟（假设为8M）、SYSCLK为系统时钟，经过倍频器之后变成168M、SYSCLK经过AHB预分频器（假设分频系数为1）后变成HCLK时钟等于系统时钟SYSCLK，HCLK即AHB外部总线时钟，经过APB预分频器分出APB1时钟（分频系数为2，低速设备SYSCLK/4）与APB2时钟（分频系数为1，高速设备SYSCLK/2）

HSE->SYSCLK->HCLK->APB1、APB2。

针对stm32f427的配置源码如下

2、stm32定时器的时钟

stm32定时器分为高级定时器（TIM1与TIM8）、通用定时器（TIM2-TIM5、TIM9-TIM14）、基本定时器（TIM6、TIM7）。不同的定时器使用不同的时钟。

其中TIM1、TIM8、TIM10、TIM11使用的是APB2时钟，而其余定时器使用的是APB1时钟。

在stm32手册中有这么一段话

根据前面RCC配置可以知道TIM1、TIM8、TIM10、TIM11使用的时钟频率为SYSCLK，其他定时器使用的时钟频率为SYSCLK/2

3、stm32定时器1的中间对齐模式

对齐模式的图示如下图所示，可以看到在中心对齐模式下产生的PWM波形的周期比实际计数周期要大1倍，所以假设要使用中间对齐模式，并且需要产生的PWM波频率为20K，那么对应的定时器时基应该设为40K。

在SVPWM波的产生过程中使用的是定时器1的3对互补的PWM通道，它的配置如下

static void SetSysClock(void)
{
#if defined (STM32F40_41xxx) || defined (STM32F427_437xx) || defined (STM32F429_439xx) || defined (STM32F401xx)
/******************************************************************************/
/*            PLL (clocked by HSE) used as System clock source                */
/******************************************************************************/__IO uint32_t StartUpCounter = 0, HSEStatus = 0;/* Enable HSE */RCC->CR |= ((uint32_t)RCC_CR_HSEON);/* Wait till HSE is ready and if Time out is reached exit */do{HSEStatus = RCC->CR & RCC_CR_HSERDY;StartUpCounter++;} while((HSEStatus == 0) && (StartUpCounter != HSE_STARTUP_TIMEOUT));if ((RCC->CR & RCC_CR_HSERDY) != RESET){HSEStatus = (uint32_t)0x01;}else{HSEStatus = (uint32_t)0x00;}if (HSEStatus == (uint32_t)0x01){/* Select regulator voltage output Scale 1 mode */RCC->APB1ENR |= RCC_APB1ENR_PWREN;PWR->CR |= PWR_CR_VOS;/* HCLK = SYSCLK / 1*/RCC->CFGR |= RCC_CFGR_HPRE_DIV1;//AHB时钟  #if defined (STM32F40_41xxx) || defined (STM32F427_437xx) || defined (STM32F429_439xx)      /* PCLK2 = HCLK / 2*/RCC->CFGR |= RCC_CFGR_PPRE2_DIV2;//APB2时钟/* PCLK1 = HCLK / 4*/RCC->CFGR |= RCC_CFGR_PPRE1_DIV4;//APB1时钟
#endif /* STM32F40_41xxx || STM32F427_437x || STM32F429_439xx *//* Configure the main PLL */RCC->PLLCFGR = PLL_M | (PLL_N << 6) | (((PLL_P >> 1) -1) << 16) |(RCC_PLLCFGR_PLLSRC_HSE) | (PLL_Q << 24);/* Enable the main PLL */RCC->CR |= RCC_CR_PLLON;/* Wait till the main PLL is ready */while((RCC->CR & RCC_CR_PLLRDY) == 0){}#if defined (STM32F427_437xx) || defined (STM32F429_439xx)/* Enable the Over-drive to extend the clock frequency to 180 Mhz */PWR->CR |= PWR_CR_ODEN;while((PWR->CSR & PWR_CSR_ODRDY) == 0){}PWR->CR |= PWR_CR_ODSWEN;while((PWR->CSR & PWR_CSR_ODSWRDY) == 0){}      /* Configure Flash prefetch, Instruction cache, Data cache and wait state */FLASH->ACR = FLASH_ACR_PRFTEN | FLASH_ACR_ICEN |FLASH_ACR_DCEN |FLASH_ACR_LATENCY_5WS;
#endif /* STM32F427_437x || STM32F429_439xx  *//* Select the main PLL as system clock source */RCC->CFGR &= (uint32_t)((uint32_t)~(RCC_CFGR_SW));RCC->CFGR |= RCC_CFGR_SW_PLL;/* Wait till the main PLL is used as system clock source */while ((RCC->CFGR & (uint32_t)RCC_CFGR_SWS ) != RCC_CFGR_SWS_PLL);{}}else{ /* If HSE fails to start-up, the application will have wrong clockconfiguration. User can add here some code to deal with this error */}
}

static void TIM1_Configuration(void)
{    TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;TIM_BDTRInitTypeDef TIM_BDTRInitStructure;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1, ENABLE);//使能定时器1时钟Time1_Period =  (SystemCoreClock / 40000 );//定时器频率为APB2频率的2倍=HCLK 自动重装载为40K，最大值为4200Limit_Pluse_Max_Value = Time1_Period * 0.95;/* TIM1 Peripheral Configuration */ TIM_DeInit(TIM1);/* Time Base configuration *///配置定时器的计数方式为中间对齐方式，所以产生的PWM波的频率为20KTIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0x0;TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_CenterAligned1;//TIM_CounterMode_Up;TIM_CounterMode_CenterAligned1TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = Time1_Period - 1;//PERIOD;//定时器时基40KTIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0x0;TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter = 0x0;TIM_TimeBaseInit(TIM1,&TIM_TimeBaseStructure);/* Channel 1, 2,3 and 4 Configuration in PWM mode */TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; TIM_OCInitStructure.TIM_OutputNState = TIM_OutputNState_Enable;                  TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = Time1_Period / 2;//CCR1_Val; //占空比50%TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;//TIM_OCPolarity_Low;TIM_OCPolarity_High;TIM_OCInitStructure.TIM_OCNPolarity = TIM_OCNPolarity_High;//TIM_OCNPolarity_Low;TIM_OCNPolarity_High;         TIM_OCInitStructure.TIM_OCIdleState = TIM_OCIdleState_Reset;//TIM_OCIdleState_Set;TIM_OCInitStructure.TIM_OCNIdleState = TIM_OCIdleState_Reset;TIM_OC1Init(TIM1,&TIM_OCInitStructure); TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = Time1_Period / 2;//CCR2_Val;//占空比50%TIM_OC2Init(TIM1,&TIM_OCInitStructure);TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = Time1_Period / 2;//CCR3_Val;//占空比50%TIM_OC3Init(TIM1,&TIM_OCInitStructure);//   /* Channel 4 Configuration in OC */
//   TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2;
//   TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
//   TIM_OCInitStructure.TIM_OutputNState = TIM_OutputNState_Disable;
//   TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 4000;//Time1_Period / 2;            //1500;//PERIOD - 1;
//
//   TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
//   TIM_OCInitStructure.TIM_OCNPolarity = TIM_OCNPolarity_Low;
//   TIM_OCInitStructure.TIM_OCIdleState = TIM_OCIdleState_Reset;
//   TIM_OCInitStructure.TIM_OCNIdleState = TIM_OCIdleState_Reset;            //   TIM_OC4Init(TIM1,&TIM_OCInitStructure);    /* TIMx->CCMR1的bit3设为1：输出比较寄存器预装载使能 */  // PWM占空比改变只在更新事件时生效TIM_OC1PreloadConfig(TIM1,TIM_OCPreload_Enable);//A相/* TIMx->CCMR1的bit11设为1：输出比较寄存器预装载使能 */ // PWM占空比改变只在更新事件时生效TIM_OC2PreloadConfig(TIM1,TIM_OCPreload_Enable);//B相/* TIMx->CCMR2的bit3设为1：输出比较寄存器预装载使能 */  // PWM占空比改变只在更新事件时生效TIM_OC3PreloadConfig(TIM1,TIM_OCPreload_Enable);//C相//   TIM_OC4PreloadConfig(TIM1,TIM_OCPreload_Enable);//电磁铁/* Automatic Output enable, Break, dead time and lock configuration*/TIM_BDTRInitStructure.TIM_OSSRState = TIM_OSSRState_Enable;TIM_BDTRInitStructure.TIM_OSSIState = TIM_OSSIState_Enable;TIM_BDTRInitStructure.TIM_LOCKLevel = TIM_LOCKLevel_1; TIM_BDTRInitStructure.TIM_DeadTime = 50;TIM_BDTRInitStructure.TIM_Break = TIM_Break_Disable;//TIM_Break_Enable;TIM_BDTRInitStructure.TIM_BreakPolarity = TIM_BreakPolarity_High;TIM_BDTRInitStructure.TIM_AutomaticOutput = TIM_AutomaticOutput_Disable;//TIM_AutomaticOutput_Enable;TIM_BDTRConfig(TIM1,&TIM_BDTRInitStructure);TIM_SelectOutputTrigger(TIM1,TIM_TRGOSource_Update);/* TIM1 counter enable */
//   TIM_Cmd(TIM1,ENABLE);/* Main Output Enable */TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1,ENABLE);//由于使用中间对齐模式，PWM频率为20K//TIM_ITConfig(TIM1, TIM_IT_Update, ENABLE);//定时器1的溢出中断
}

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