工程师笔记|TIM DMA burst 输出变频 PWM 波形

1.问题背景

客户需要 MCU 输出一组变频的 PWM 波形来控制外围器件，并且不同频率脉冲的个数也不同。STM32U5 芯片拥有 TIM1/TIM8 高级定时器，还有通用定时器TIM2/TIM3/TIM4/TIM5 以及 TIM15/TIM16/TIM17。

TIM 模块中，可通过修改 ARR 寄存器的值来修改 PWM 的频率。如果使用 TIM1/TIM8 或者 TIM15/TIM16/TIM17，则可以通过修改 RCR 与 CCR 寄存器，来控制脉冲个数及占空比。由于要同时修改多个 TIM 寄存器，需要使用 TIM 的 DMA burst 功能来实现此需求。

2.TIM DMA burst

STM32 片内部分 TIMER 在产生单个定时器事件情况下可以基于特定硬件机制触发多个 DMA 请求，这样产生多个连续的 DMA 传输来实现对多个 TIMER 寄存器的批量访问。

这就是所谓的 TIM DMA burst 功能，这里有两个专用寄存器：

TIMx_DCR :DBSS : 触发 DMA burst 的事件源DBL : DMA burst 传输个数 DBA : DMA burst 传输的 TIM 寄存器基地址索引

TIMx_DMAR :TIM DMA Burst 时，DMA 访问此寄存

3.产生 PWM

本文使用 TIM1 来产生 PWM，在 U575 NECLEO 板上测试，MCU 主频为 100MHz。

使用两个频率分别对应 TIM 寄存器组的值如下：ARR/ RCR/ CCR1

uint32_t pulse1[3] = {1000, 2, 500} ;

uint32_t pulse2[3] = {5000, 1, 2500} ;

即输出 3 个 pulse1 的脉冲后，再输出 2 个 pulse2 脉冲，这样交替输出。

3.1.1. TIM1 配置

TIM1 配置如下，使能寄存器预装载功能。

3.1.2. GPDMA 配置

使用 GPDMA 通道 12 的 linked list 模式，并配置为循环模式：

Linked List 配置中，创建一个 list queue，并添加两个 list node，选择 GPDMA 来执行此 list queue，同样配置为循环模式，指定循环起始节点为 TN1，如下图。

Linked List 节点配置中，使用 TIM1 update 事件来产生 DMA 请求，指定 DMA 目的地址为 TIMx_DMAR 寄存器，源地址为 pulse1 数组地址。TN2 只需将 pulse1 修改为 pulse2即可。

3.1.3. TIM DMA burst

在 CubeMX 生成代码后，添加以下代码，将 TIM 与 DMA 通道绑定，并配置TIMx_DCR 寄存器：

3.1.4. 测试结果

测试结果如下图，可以看到两个频率的 PWM 波形交替输出，且脉冲个数也符合需求：

本篇工程师笔记主要通过在TIM 模块中，修改 ARR 寄存器的值来修改 PWM 的频率满足客户需要 MCU 输出一组变频的 PWM 波形控制外围器件的需求。