ST STM32G4 系列-TIM 输出 500 KHz PWM计算方式与注意事项

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本文主要介绍如何使用 STM32G474 系列芯片中的通用型 Timer (General-purpose timer) 来生成 500 KHz 的 PWM (Pulse Width Modulation) 输出，并附上注意事项。首先，STM32G474 系列芯片提供高解析的 Timer (HRTIM) 与通用型 Timer，其中通用型 Timer 可用于 PWM 输出。

在进行具体计算之前，需要使用 STM32CubeIDE 1.14.1 进行软件编译，并借助 STM32CubeMX 6.10.0 设定硬件参数。硬件工具选用型号为 NUCLEO-G474RE 的 STM32G474 开发版。具体设定步骤如下：

在 CubeMX 中，选择 TIM clock source 为 170 MHz。然后设定 TIM8_CH1 作为输出功能，指定 PIN 脚 PC6 输出 500 KHz PWM。

在设定完成之后，使用 CubeMX 界面进行相应的配置。具体步骤为：

首先在 STM32G474 方块图中选择脚位 PC6，然后点选 TIM8_CH1。接着，在 Pinout & Configuration -> TIM8 -> Counter Settings 中设定 Counter Period (AutoReload Register – 16 bits value) 为 339。

进行频率计算，使用公式 Counter Period = Clock source / Timer module frequency。将此公式应用于此案例中，得出 Counter Period 为 170 M / 500 K = 340。但由于需要将此值写入暂存器 TIM8-》ARR，因此最终填入参数为 340 - 1 = 339。

完成上述步骤后，便能设置出 500 KHz 的 PWM 输出。

接下来，讨论 PWM duty 的计算方式。同样地，在 CubeMX 中设定 PWM pulse width 的暂存器为 TIM-》CCR1。对于 50% duty，计算公式为 CCR1 = Period * 50%，即 CCR1 = 340 * 50% = 170。因此，设置 TIM1-》CCR1 为 170 可以得到 500 KHz 的 50% duty。

在硬件设置中，需注意几个关键点。具体配置如下：

在 STM32G474RET6 MCU 中，PA13 脚为 SWDIO (烧录 Debug PIN)，PA14 脚为 T_SWCLK (烧录 Debug PIN)，而 PC6 脚为 TIM8_CH1 (PWM 输出 PIN)。开发板 NUCLEO-G474RE 的信号接线图中，将示波器信号连接到 PC6 (TIM8_CH1) PWM 输出 PIN。

在编辑程序时，需要在 CubeMX 设定好 TIM 模组后，在 CubeIDE 编辑器中通过程序代码启动 TIM 模组的 PWM 输出功能。在 Main() 函数中，初始化程序后与 while(1) 循环之前加入启动 TIM8 Channel 1 的 PWM 输出代码。完成代码编写后，使用 CubeIDE 进行编译，确保程序无误。

最后，进行功能验证。烧录程序进入 Debug mode 并执行程序，使用逻辑分析仪或示波器抓取输出 PWM 波形。预期结果为 PWM 频率为 500 KHz，PWM Duty 为 50%。

通过本文的介绍，您可以更好地理解如何使用 STM32G474 系列芯片中的通用型 Timer 来生成所需的 PWM 输出，同时掌握相关计算方法与注意事项。