一、我要解决的问题

我的需求

需要单片机几乎同时在A,B,C 三个IO 分别输出T1，T2，T3 时长的高电平，时间结束后，恢复低电平。

初步思路

面对这个需求，我第一时间想到的是用三个定时器，分别设置T1,T2,T3 时间的定时，定时结束之后，在中断处理函数，将对应的IO 拉低，但是这个做法有几点不好：

• 产生了很多中断。
• 如果程序有更高级的中断在响应，当前中断会得不到及时响应，影响时间的精度。
• 程序结构比较分散。

解决办法

重新研究了一次定时器的功能，发现定时器的pwm 单脉冲功能，能完美解决这个问题。

二、定时器 pwm

先来整理一下普通的 定时器 pwm 功能的相关知识点。下面默认以计数器向上计数为例说明。

2.1 定时器是如何产生pwm的？

图1

介绍一个pwm信号产生的过程

1. 计时器从0 开始计数，在达到CCRx 值之前，输出口维持初始电平。
2. 在计数值达到CCRx 时，电平翻转。
3. 在计数值到达ARR 值时，电平再翻转（恢复初始电平），计数值复位为0。重新回到第1步。

上面流程循环执行，产生连续的pwm 波形。

2.2 几个重要的参数

2.2.1 预分频器（PSC）

值的范围是0 - 65535。定时器计数频率 = 定时器时钟频率/ ( PSC + 1)。

假设定时器的时钟频率的64M，PSC 设置为63，那么定时器计数频率是1MHZ，也就是每1us，计数值加1。

2.2.2 周期（Counter Period）

pwm 周期 = （ARR + 1）/ 定时器计数频率。

2.2.3 有效电平（CH Polarity）

可以设置为 High 或 Low。有效电平的影响，参考下面的PWM1 和PWM2 模式。

2.2.4 PWM1 和 PWM2 的区别

三、pwm 输出的特例：单脉冲输出

3.1 简介

单脉冲输出，就是只有一个输出周期的pwm。当计数器向上计数时，计数值到ARR时，计数器自动停止。当计数器向下计数时，计数值到0时，计数器自动停止。

图2

3.2 如何配置单脉冲模式

配置 TIMx_CR1 的OPM bit 为1，进入one-pulse mode。使用Cubemx 配置定时器时，勾选One Pulse Mode 前面的勾。

图3

3.3 如何使用单脉冲模式

单脉冲模式，分成两个阶段：Delay 阶段，脉冲输出阶段。

uint16_t pulse_delay = 50;
uint16_t pulse_width = 1000;
__HAL_TIM_SET_AUTORELOAD( &htim16, pulse_delay + pulse_width - 2 );
__HAL_TIM_SET_COMPARE( &htim16, TIM_CHANNEL_1, pulse_delay - 1 );
HAL_TIM_PWM_Start( &htim16, TIM_CHANNEL_1);

调用 __HAL_TIM_SET_AUTORELOAD 设置ARR 寄存器值，设置整个周期的长度。

调用 __HAL_TIM_SET_COMPARE 设置CCR1值，设置Delay 阶段的时间

四、我遇到的问题

4.1 问题描述

输出单脉冲信号之后，切换状态输出pwm，无法正常输出。步骤如下：

• 先在TIM_CHANNEL_1 输出 常规pwm 波形，pwm 输出正常。
• 然后在TIM_CHANNEL_1 输出单脉冲信号，单脉冲输出正常。
• 再在TIM_CHANNEL_1 输出常规pwm 波形，无法输出pwm 信号。

4.2 解决步骤

4.2.1 重新初始化定时器

每次输出pwm 和单脉冲信号时，都重新完整初始化一次定时器，问题依然存在。

4.2.2 清空单脉冲配置位

配置输出pwm 信号之前，调用以下函数，复位单脉冲配置的状态

HAL_TIM_OnePulse_DeInit( &htim16 );
HAL_TIM_PWM_DeInit( &htim16 );

4.2.3 逐个寄存器比较定时器的配置

每次配置输出pwm 之前，打印一次当前定时器的配置（htim16. Instance 里面的各个成员函数），通过比较，发现 htim16.Instance->DMAR 这个参数被修改了。执行如下代码，问题解决：

HAL_TIM_OnePulse_DeInit( &htim16 );
HAL_TIM_PWM_DeInit( &htim16 );
htim16.Instance->DMAR = 0x00;

检查了一遍代码，无论是配置单脉冲输出模式，还是pwm 输出模式，都没配置dma 功能。但是在输出单脉冲信号之后，切换到pwm 模式，这个DMAR 寄存器的值就被改变了，暂时没找到原因。