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單脈沖輸出

定時器單脈沖輸出是比較輸出應用中的一種模式，所謂的單脈沖就是通過配置定時器使其在一個可控延時后，產生一個脈寬可控的脈沖。

單脈沖模式（One Pulse Mode）下，計數器響應一個激勵，產生一個脈寬可調的脈沖。配置 TIMx_CR1 寄存器的OPM=1，選擇單脈沖模式，觸發信號有效沿或配置 CEN=1 都可以啟動計數器，直到下個更新事件發生或配置 CEN=0 時，計數器停止計數。

產生脈沖的必要條件是比較值與計數器的初始值不同，所以在計數器啟動之前的必要配置如下：

遞增計數方式：計數器 CNT < CCRx ≤ ARR。

遞減計數方式：計數器 CNT > CCRx。

圖 1 單脈沖模式

例如，在 TI2 檢測到上升沿，延遲 tDELAY 之后，在 OC2 上產生一個長度為 tPULSE 的正脈沖。配置 TI2FP2 作為觸發源：

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配置 TIMx_CCMR1 寄存器中的 CC2S = 01，將 TI2FP2 映射到 TI2。

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配置 TIMx_CCER 寄存器中的 CC2P = 0，檢測 TI2FP2 的上升沿。

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配置 TIMx_SMCR 寄存器中的 TS = 110， TI2FP2 作為從模式控制器的觸發（TRGI）。

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配置 TIMx_SMCR 寄存器中的 SMS = 110，選擇觸發模式， TI2FP2 使能計數器工作。

OPM 的波形由 TIMx_ARR 和 TIMx_CCR1 決定（要考慮時鐘頻率和計數器預分頻器）：由 TIMx_CCR1寄存器的值和 CNT 初始值決定觸發信號與單脈沖開始之間的延遲 tDELAY， TIMx_ARR - TIMx_CCR1 的值為脈沖的寬度 tPULSE。

下面是一個產生負脈沖的例子，即發生比較匹配時產生從 1 到 0 的波形，計數器達到預裝載值時產生一個從 0 到 1 的波形：

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配置 TIMx_CCMR1 寄存器 OC1M = 111，選擇 PWM 模式 2。

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配置 TIMx_CCER 寄存器 CC1P = 1，輸出低電平有效。

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配置 TIMx_CCMR1 中 OC1PE = 1 和 TIMx_CR1 寄存器中 ARPE=1，使能預裝載寄存器。

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配置 TIMx_CCR1 寄存器和 TIMx_ARR 寄存器。

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配置 TIMx_EGR 寄存器 UG=1 產生一個更新事件。

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等待在 TI2 上的一個外部觸發事件。

此例中， TIMx_CR1 寄存器中的 DIR=0、 CMS=0、 OPM= 1，在下一個更新事件（當計數器從自動裝載值返回到 0）時停止計數。

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實驗

2.1 實驗說明

配置TIM1_CH1單脈沖輸出，TIM1_CH2輸入捕獲，TIM1從模式選擇觸發模式，TIM3_CH1輸出PWM，觸發TIM1計數器開始計數。當TIM1_CH2捕捉到有效信號時，TIM1計數器開始計數，按照配置好的脈寬，TIM1_CH1輸出一個脈沖信號。

2.2 程序編寫

程序部分參考MM32提供的例程，相關代碼在此基礎上更改。

2.21 GPIO初始化

配置PA8作為TIM1_CH1、PA9作為TIM1_CH2

voidTIM1_GPIO_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStruct;
RCC_GPIO_ClockCmd(GPIOA,ENABLE);
GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource8,GPIO_AF_1);
GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource9,GPIO_AF_1);

GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_8;
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);
GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9;
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPD;
GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);
}

同樣的，配置PB4作為TIM3_CH1，代碼略。

2.22 TIM1初始化

程序中調用TIM1_Monopulse_Init()函數配置TIM1的自動預裝載值為（10000-1），預分頻器的值為（SystemCoreClock / 1000000 - 1），即TIM1定時器發生更新事件的周期為10ms。

TIM1_Monopulse_Init(10000-1,SystemCoreClock/1000000-1);

在該函數中配置了TIM1_CH1輸出PWM，輸出信號極性為高電平有效，脈沖寬度為50%，使能TIM1單脈沖輸出模式。配置TIM1_CH2輸入捕獲，從模式觸發源選擇TI2FP2作為計數器的觸發輸入，在信號的上升沿啟動。詳見函數定義如下：

voidTIM1_Monopulse_Init(u16arr,u16psc)
{
TIM_TimeBaseInitTypeDefTIM_TimeBaseStruct;
TIM_OCInitTypeDefTIM_OCInitStruct;
TIM_ICInitTypeDefTIM_ICInitStruct;

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2ENR_TIM1,ENABLE);
TIM_DeInit(TIM1);
TIM_TimeBaseStructInit(&TIM_TimeBaseStruct);
TIM_TimeBaseStruct.TIM_Period=arr;
TIM_TimeBaseStruct.TIM_Prescaler=psc;
TIM_TimeBaseStruct.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;
TIM_TimeBaseStruct.TIM_RepetitionCounter=0;
TIM_TimeBaseStruct.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;
TIM_TimeBaseInit(TIM1,&TIM_TimeBaseStruct);

TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStruct);
TIM_OCInitStruct.TIM_OCMode=TIM_OCMode_PWM2;
TIM_OCInitStruct.TIM_OutputState=TIM_OutputState_Enable;
TIM_OCInitStruct.TIM_Pulse=arr/2;
TIM_OCInitStruct.TIM_OCPolarity=TIM_OCPolarity_High;
TIM_OCInitStruct.TIM_OCIdleState=TIM_OCIdleState_Reset;
TIM_OC1Init(TIM1,&TIM_OCInitStruct);
TIM_OC1PreloadConfig(TIM1,TIM_OCPreload_Enable);
TIM_ICStructInit(&TIM_ICInitStruct);

TIM_ICInitStruct.TIM_Channel=TIM_Channel_2;
TIM_ICInitStruct.TIM_ICPolarity=TIM_ICPolarity_Rising;
TIM_ICInitStruct.TIM_ICSelection=TIM_ICSelection_DirectTI;
TIM_ICInitStruct.TIM_ICPrescaler=TIM_ICPSC_DIV1;
TIM_ICInitStruct.TIM_ICFilter=0x0;
TIM_ICInit(TIM1,&TIM_ICInitStruct);
TIM_ARRPreloadConfig(TIM1,ENABLE);
TIM_SelectOnePulseMode(TIM1,TIM_OPMode_Single);
TIM_SelectInputTrigger(TIM1,TIM_TS_TI2FP2);
TIM_SelectSlaveMode(TIM1,TIM_SlaveMode_Trigger);
TIM_SetCounter(TIM1,0);
TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1,ENABLE);
TIM_Cmd(TIM1,ENABLE);
}

2.23 TIM3初始化

程序中調用TIM3_PWM_Init()函數配置TIM3的自動預裝載值為（10000-1），預分頻器的值為（SystemCoreClock / 1000000 - 1），即TIM3定時器發生更新事件的周期為20ms。

TIM3_PWM_Init(10000-1,SystemCoreClock/1000000-1);

在該函數中配置了TIM3_CH1輸出PWM，輸出信號極性為高電平有效，脈沖寬度為25%。詳見函數定義如下：

voidTIM3_PWM_Init(u16arr,u16psc)
{
TIM_TimeBaseInitTypeDefTIM_TimeBaseStruct;
TIM_OCInitTypeDefTIM_OCInitStruct;
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1ENR_TIM3,ENABLE);
TIM_TimeBaseStructInit(&TIM_TimeBaseStruct);
TIM_TimeBaseStruct.TIM_Period=arr;
TIM_TimeBaseStruct.TIM_Prescaler=psc;
TIM_TimeBaseStruct.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;
TIM_TimeBaseStruct.TIM_RepetitionCounter=0;
TIM_TimeBaseStruct.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;
TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TimeBaseStruct);
TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStruct);
TIM_OCInitStruct.TIM_OCMode=TIM_OCMode_PWM2;
TIM_OCInitStruct.TIM_OutputState=TIM_OutputState_Enable;
TIM_OCInitStruct.TIM_Pulse=(arr/4)*3;
TIM_OCInitStruct.TIM_OCPolarity=TIM_OCPolarity_High;
TIM_OC1Init(TIM3,&TIM_OCInitStruct);
TIM_OC1PreloadConfig(TIM3,TIM_OCPreload_Enable);
TIM_ARRPreloadConfig(TIM3,ENABLE);
TIM_SetCounter(TIM3,0);
TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);
}

按照上述配置，PB4（TIM3_CH1）作為PA9（TIM1_CH2）的輸入端，當PA9捕捉到PB4輸出的PWM的上升沿時，TIM1計數器啟動計數，控制延時為5ms，PA8輸出一個脈寬為5ms的脈沖。

2.3 下載驗證

連接PA9（TIM1_CH2）和PB4（TIM3_CH1），使用邏輯分析儀連接PA8和PA9，運行程序觀測波形如下：

其中，通道8連接PA8，通道9連接PA9：

測量兩段間距均為5ms，運行結果和上述配置一致。

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