基于STM32定時器的DMA BURST傳輸為什么實(shí)現(xiàn)不了呢？

有人使用STM32F4系列開發(fā)產(chǎn)品，程序運(yùn)行過程中需要不時地對外輸出一串驅(qū)動脈沖，并要求這幾串脈沖的頻率可變、占空比固定。他想到使用基于STM32定時器的DMA BURST傳輸。具體點(diǎn)說，他期望不時地通過TIM3的CH1輸出一串頻率可變、占空比固定的脈沖然后停下來。這個思路在原理上是沒問題的，可是他在測試過程中發(fā)現(xiàn)怎么也折騰不出預(yù)期的效果。

他目前使用的芯片是STM32F401,雖有點(diǎn)老舊，但我查看了手冊，確認(rèn)該芯片的TIM3是支持基于TIMER事件實(shí)現(xiàn)TIME寄存器與內(nèi)存間的DMA BURST傳輸?shù)摹＜疵總€TIMER事件可以申請多個DMA請求從而實(shí)現(xiàn)定時器寄存器與內(nèi)存間的批量數(shù)據(jù)傳輸。要知某個STM32 TIMER是否支持上述功能，只需查看STM32參考手冊的相關(guān)定時器的寄存器中有無TIMx_DCR和TIMx_DMAR寄存器的介紹。

既然支持，為什么實(shí)現(xiàn)不了呢？關(guān)于這個功能我們還需要注意幾點(diǎn)：

1、所選擇的TIMER必須支持基于定時器事件的DMABURST傳輸功能。

2、觸發(fā)事件必須是來自參與DMA傳輸?shù)亩〞r器事件，不能是別的定時器事件。比方說你想實(shí)現(xiàn)TIM1的寄存器與內(nèi)存間的DMA BURST傳輸，觸發(fā)事件不能是來自TIM2、TIM3這些非TIM1的事件。

3、定時器DMA Burst傳輸時，用來被BURST訪問的定時器寄存器應(yīng)該是同一定時器的而且是地址連續(xù)的寄存器，不可跳躍訪問。比方說像下面某TIMER的4個比較寄存器物理地址是安排在一起的，而CH2恰好因?yàn)槟承┰驔]有被用上。

如果你僅對CH1/CH3/CH4三個通道的比較寄存器的值做BURST訪問，此時盡管CH2沒有被用上，BURST訪問的傳輸個數(shù)應(yīng)該是4而不是3。

4、STM32 HAL庫里的例程或函數(shù)重點(diǎn)在演示相應(yīng)的功能或特性，但它不能包羅萬象或保證適用于任何場景。有些時候我們可能需要在現(xiàn)有庫函數(shù)的前提下適當(dāng)?shù)刈鲂┱{(diào)整來滿足需求。

結(jié)合這幾點(diǎn)，我們一起排查下。第1點(diǎn)、第2點(diǎn)已經(jīng)核對過了，沒問題。看看第3點(diǎn)，即設(shè)置BURST傳輸個數(shù)。下圖是F40x系列TIM2~TIM5的內(nèi)存地址映射圖。

現(xiàn)在使用者真正需要用到的寄存器只有TIM3->ARR和TIM3->CCR1兩個寄存器，但二者中間還有個預(yù)留空位【其它高級定時器的RCR寄存器的位置】也必須算進(jìn)來，即這里BURST傳輸個數(shù)應(yīng)該是3而不是2。

再看看上面提到的第4點(diǎn)要注意的地方。這點(diǎn)我就不過多解釋了，ST提供的HAL庫例程及相關(guān)函數(shù)只能實(shí)現(xiàn)1次BURST傳輸?shù)墓δ?，如果要?shí)現(xiàn)多次BURST傳輸就得在其代碼基礎(chǔ)上做些調(diào)整，更多細(xì)節(jié)可以參考我之前分享的那篇《STM32定時器BURST傳輸介紹及示例》。不過，在那篇的演示例程里我使用的是DMA Circular模式，現(xiàn)在的用戶則要使用DMA Normal模式。采用Normal模式和采用Circular模式基于現(xiàn)有HAL庫函數(shù)組織代碼還略有差異，若沒處理好這點(diǎn)小差異，可能讓你完全出不來想要的結(jié)果。

下面我使用STM32G4芯片的TIM3-CH1演示上面用戶的功能。每次輸出5個脈沖，3次輸出為一個循環(huán)，同一循環(huán)中的3次輸出的頻率各不相同，占空比一樣。【為什么沒用STM32F401芯片，是因?yàn)榇藭r手上沒有帶該芯片的開發(fā)板。不過演示功能的配置及代碼基本一樣?！?/p>

我使用CubeMx對TIM3進(jìn)行配置，參考配置如下：

開啟TIM3基于更新事件的DMA傳輸功能并做相關(guān)配置。

配置完成，生成初始化工程，添加用戶代碼。

我準(zhǔn)備了3串脈沖的ARR/CCR1的值，分別以數(shù)組PulseData1[]、PulseData2[]、PulseData3[]來存放，占空比都設(shè)置為50%。顯然數(shù)組行中間的0值用于前面提到過的預(yù)留字，此處無實(shí)際作用。另外，每個數(shù)組中的第6行數(shù)據(jù)其實(shí)是關(guān)閉當(dāng)前通道PWM輸出，具體應(yīng)用時注意結(jié)合所選擇的PWM模式及極性選擇。

下面是參考用戶代碼。代碼在手機(jī)模式下可左右滑動。

/* USER CODE BEGIN PD */
#define ARR1 (10000U)
#define ARR2 (20000U)
#define ARR3 (40000U)
#defineCount(18)   //3 * 6


uint16_t PulseData1[]={
 ARR1,0,ARR1*0.5,
 ARR1,0,ARR1*0.5,
 ARR1,0,ARR1*0.5,
 ARR1,0,ARR1*0.5,
 ARR1,0,ARR1*0.5,//
 ARR1,0,0};




uint16_t PulseData2[]={
ARR2,0,ARR2*0.5,
ARR2,0,ARR2*0.5,
ARR2,0,ARR2*0.5,
ARR2,0,ARR2*0.5,
ARR2,0,ARR2*0.5,//
ARR2,0,0,
};


uint16_t PulseData3[]={
ARR3,0,ARR3*0.5,
ARR3,0,ARR3*0.5,
ARR3,0,ARR3*0.5,
ARR3,0,ARR3*0.5,
ARR3,0,ARR3*0.5,//5
ARR3,0,0,
};


/* USER CODE END PD */

主循環(huán)測試代碼如下：

int main(void)
{
/* USER CODE BEGIN 1 */


/* USER CODE END 1 */


/* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/


/* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();


/* USER CODE BEGIN Init */


/* USER CODE END Init */


/* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();


/* USER CODE BEGIN SysInit */


/* USER CODE END SysInit */


/* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_DMA_Init();
  MX_TIM3_Init();
/* USER CODE BEGIN 2 */
    __HAL_TIM_CLEAR_FLAG(&htim3,TIM_FLAG_UPDATE);
  TIM_CCxChannelCmd(TIM3,TIM_CHANNEL_1,TIM_CCx_ENABLE);
/* USER CODE END 2 */


/* Infinite loop */
/* USER CODE BEGIN WHILE */
while (1)
  {
/* USER CODE END WHILE */


/* USER CODE BEGIN 3 */
htim3.DMABurstState=HAL_DMA_BURST_STATE_READY;
       hdma_tim3_up.State = HAL_DMA_STATE_READY ;


       __HAL_TIM_CLEAR_FLAG(&htim3,TIM_FLAG_UPDATE);


      HAL_TIM_DMABurst_MultiWriteStart(&htim3, TIM_DMABASE_ARR,TIM_DMA_UPDATE,(uint32_t *)PulseData1,
                                       TIM_DMABURSTLENGTH_3TRANSFERS,Count);
      TIM3->EGR = TIM_EGR_UG;
      __HAL_TIM_ENABLE(&htim3);


HAL_Delay(150);//Preparedforthe next5 Pulses
__HAL_TIM_DISABLE(&htim3);
//  HAL_DMA_Abort(&hdma_tim3_up);


      htim3.DMABurstState = HAL_DMA_BURST_STATE_READY;
      hdma_tim3_up.State = HAL_DMA_STATE_READY ;


      __HAL_TIM_CLEAR_FLAG(&htim3,TIM_FLAG_UPDATE);


       HAL_TIM_DMABurst_MultiWriteStart(&htim3, TIM_DMABASE_ARR,TIM_DMA_UPDATE,(uint32_t *)PulseData2,
                                        TIM_DMABURSTLENGTH_3TRANSFERS,Count);
      TIM3->EGR = TIM_EGR_UG;
      __HAL_TIM_ENABLE(&htim3);


      HAL_Delay(150);//Prepared for the next 5 Pulses
__HAL_TIM_DISABLE(&htim3);
//   HAL_DMA_Abort(&hdma_tim3_up);


      htim3.DMABurstState = HAL_DMA_BURST_STATE_READY;
      hdma_tim3_up.State = HAL_DMA_STATE_READY ;


       __HAL_TIM_CLEAR_FLAG(&htim3,TIM_FLAG_UPDATE);


       HAL_TIM_DMABurst_MultiWriteStart(&htim3, TIM_DMABASE_ARR,TIM_DMA_UPDATE,(uint32_t *)PulseData3,
                                        TIM_DMABURSTLENGTH_3TRANSFERS,Count);
      TIM3->EGR = TIM_EGR_UG;
      __HAL_TIM_ENABLE(&htim3);


      HAL_Delay(150);//Prepared for the next 5 Pulses
__HAL_TIM_DISABLE(&htim3);
//   HAL_DMA_Abort(&hdma_tim3_up);


  }
/* USER CODE END 3 */
}

編譯、除錯后，運(yùn)行程序可以看到我所期望的結(jié)果。即我每隔一會兒就發(fā)出5個脈沖，3次為1個循環(huán)。測試代碼都放在這里，供參考使用。這里不逐句解釋了，具體使用時結(jié)合庫代碼來研究即可。

最后，補(bǔ)充一下有關(guān)上篇《利用非對稱PWM模式體驗(yàn)編碼器功能》文中3個變量如何使用ARM MDK IDE自帶邏輯分析儀的配置，我把配置截圖放于此供有需要的人參考。

這里的CNT_value連續(xù)記錄TIM2計(jì)數(shù)器的值，這里為Analog量。

Level_PA8記錄GPIOA_PIN8的電平情況，1或0兩個值之一，為Bit量。

Level_PA9跟Level_PA8是完全相同的數(shù)據(jù)類型，顯示的是GPIOA_PIN9的電平。顯然，邏輯分析儀配置里關(guān)于Level_PA9的顯示算式的屏蔽數(shù)應(yīng)該是0x00000200,右移位為9。我是在SYSTICK的毫秒中斷里讀取GPIOA->IDR的值即管腳電平到變量Level_PA8和Level_PA9的?！鞠聢D中Core Clock填寫芯片支持的最高主頻】

審核編輯：劉清