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【中文文档】AN4539_HRTIM使用指南

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eefishing 发布时间:2019-5-10 12:25
本帖最后由 eefishing 于 2019-5-13 23:23 编辑
- w1 B  w% t2 X% [/ J  @3 f4 l& G  {% V! d; \
前言 & N8 i, R/ y. d
在 STM32 微控制器中, STM32F334xx 产品的目标市场是需要高度精确计时数字信号、尤其是数字功率转换应用的细分市场。包括:
6 s0 X9 x4 A/ w) }% L- r, Z    • 数字电源;" Y8 [+ j2 d( g6 \
    • 照明;
9 M5 ]3 d9 k1 g; E    • 不间断电源;
( d. E+ Q" _- r3 F8 A. e    • 太阳能逆变器;- U5 o$ Q0 P) ?( Q$ b$ a
    • 无线充电器。
: r) M# _! M" N9 u0 Z% W3 `! S3 B8 w' a1 ]
STM32F334xx 微控制器具有高分辨率定时器 (HRTIM)外设,可产生多达 10 个信号,能够处理用于控制、同步或保护的各种不同输入信号。其模块化架构允许对大部分转换拓扑和多并联转换器进行处理,并可在运行中重新配置它们。+ N2 I" B+ l% X$ ^2 D0 O! ^2 |

- I* i5 I5 y! l 通过 STM32F334 参考手册初步了解时,此外设可能看起来比较复杂,这主要是由于它有大量的控制寄存器组。为了补充这份详尽的说明,我们另外提供了一个文档,其中包括快速上手说明以及示例汇总。
% ^! X% H+ U; A8 i. e+ _
$ r9 U2 l$ }. g8 u9 w( B3 ?, o 在其第一章中,本指南旨在表明 HRTIM 编程很简单。首先说明环境 (就像是有菜谱的同时也需要有厨房)设置,接着给出了若干简单示例,通过实践帮助理解。这些基本案例用来逐步介绍定时器功能,并提供编程指导。不熟悉 HRTIM 的读者应该仔细阅读本章。
3 b6 y6 P- o/ j/ g$ W# `1 M
+ r  _  d& z' S( A0 q4 e 第二部分是转换器集合,可在开始新设计时使用,从中选取现成的代码示例,或者从中得到灵感和编程技巧来处理本文档中未描述的拓扑。但是需要注意,本指南不包括转换器设计本身 (控制技术和元件设计),这些内容在专门的应用笔记中有描述。  b  F$ c+ s+ G; W, e9 D

4 f# h, l- Q- Q0 H( K3 V: v 如有必要,每个示例都提供了简要的转换器说明 (拓扑和到 MCU 的连接)、控制波形和代码段。这些代码片段 (等效代码基于 STM32 HAL 库实现)可从 www.st.com 下载。
4 \0 F) H2 p5 l2 U, l  ~! p) T+ Y& |3 Y2 T5 l; ~  F% g/ b5 ~1 k
表 1. 适用产品

- n# ~# B/ X. y! R
11.png
2 Q% I# ^# ~" p  I1 ?0 x

/ n1 ^# v* K8 Y+ ]4 n" g/ V+ L
1 完成环境的准备
: t  W6 Z1 z3 v* J9 c( _* H; c

2 W' R! p+ y! z, W* _( H: r
本章中,我们会确保在开始前所有必需的要素均准备就绪,因此可以仅关注 HRTIM 编程。下列文件作为参考:
2 i# ]6 `* V* J" s" v* y" Z1 p
    • STM32F334x4/x6/x8 数据手册
/ F, ~; |6 }/ Z; t
    • STM32F334x4/x6/x8 勘误表

. n3 r$ H5 Q7 d" Z. H7 {/ N( x
    • RM0364 参考手册 STM32F334xx 高级 ARM® 为基础的的 32 位 MCU
4 ~: d: I6 ?. [( F
    • UM1733:STM32F334 探索套件入门
% C1 |. w, v- j( H6 }, R
    • UM1735:STM32F3 系列的探索套件 - 采用 STM32F334C8 MCU

5 l; I$ F8 I0 \5 e9 G; I& i
    • UM1736:STM32F334 探索软件开发工具入门

$ ]! c8 j- ^- W% G
    • AN4885:使用 STM32F3348 Discovery 进行高亮度 LED 调光
! \: i& P1 `5 V0 E1 V6 C
      预先阅读 RM0364 中的 HRTIM 章节会有帮助。

% }+ z, Z, K+ H+ M" p# Q" W% C+ _) _
1.1 必备条件
: t" a3 {0 Z7 c9 O+ G; S

8 q5 N# G# `" t$ b5 p% M
在享受 HRTIM 的优势之前,我们列出其前提条件。希望读者具有基本的 C 编程技巧,关于MCU 和开发环境的少量经验,以及关于开关模式电源的理论背景。控制策略和元件尺寸标注细节不在本应用笔记范围内,它们可在大量文献中获取。
0 ?9 V6 s* x: u3 e% Y; u

1 j3 ]7 B4 D, I; o
为简单起见,本指南仅考虑逻辑信号或直接由 MCU 处理的模拟电压,这样就是与电平无关的。不过有些参考文献涉及外部元件接口和电源切换影响 (当定时器或 MCU 具有处理它们的功能时)。

+ l5 e; Z* @' B' X
/ N+ M; w1 F5 w$ X' h3 }7 S
最后,需要提醒的是,如果 STM32F334 和 HRTIM 用于具有危险电压的应用中,则应由熟练的技术人员来操作功率应用,以避免电击、烧伤甚或死亡的风险。
" n6 R. D7 m# Y  b0 O& ~9 w
) S8 p9 K0 i& X
1.2 硬件设置
* D% s- ~3 U  @' H+ }/ j/ v
8 [- N- s* ]. G+ [
STM32F334 探索板是价格非常实惠的工具,是开始 (以及继续)用 HRTIM 做实验的最佳选择 (订购码:STM32F3348-DISCO)。它包含了编程接口,芯片编程和调试所需的附加材料只是 USB 连接线。所有 I/O 均可在 2.54 mm 间隔的引脚上使用,因此也可连接到穿孔板 / 条状板 / 试验电路板。套件还有两个功率转换器:一个用于 LED 驱动的反向降压转换器和一个低电压降压 / 升压转换器,均具有独立的输入和输出。

  Z" b1 L7 i% V- B$ P0 |$ m* F* I: B* w& ^: @8 f4 N
示波器是必备的,最后它与逻辑分析仪一起,用于配置对超过 4 个通道的监测。为了显示出细微的高分辨率步长,示波器的采样率必须至少超过 1GS/s,具有交错采样选项,可将时间精度提高超过 217ps 定时器分辨率。完成环境的准备 AN45396/33 DocID026506 Rev 1 [English Rev 1]
1 X% Y$ Q) B3 A" g

) B1 p+ d! z0 T0 U% V
在早期调试阶段,一个或几个函数发生器可帮助仿真来自功率转换器的反馈 (逻辑脉冲或模拟信号)。该发生器必须有触发输入,用于一些特殊用途。如果缺少,也可利用空闲的定时单元,由 HRTIM 本身来仿真反馈信号,这需要多编写一些代码 (或重复利用软件示例)。
; x5 m+ s2 T# N0 [9 f0 t
4 T5 ]7 [- D; }5 a. L
1.3 工具设置

1 }! B* M: \7 ]5 J0 K! s; ?* }
1 Z( u9 e7 j$ Z! _3 f4 A  U; J
必须安装一个编译器 (所有示例均适用 32K)以及支持 ST-LINK-V2 调试接口的 IDE。
/ M+ C+ a% D: N) j

0 ~9 {; F6 D9 Y/ o% C: s" _  I1 [8 O
下面给出的代码片段与编译器无关:它们将被简单地复制到面向各种工具链的通用 HRTIM工程模板中。
9 j9 R4 F" J9 R! d( V8 S# o
# v9 C1 `. }& m' `$ r9 @
对于下面的工具链,软件源随工作空间给出:
6 E& A- J6 ~& t* _
• IAR (EWARM 7.10.3) ;

; r* r8 N( G3 S! B
• KEIL® (MDK-ARM 4.7)。
2 |* ?' r' ?6 G7 j
.............

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想了解更多,请下载原文阅读
# w+ v# e  W! @- R8 j2 l

( _4 S: ], @" U1 m% a& @7 @# G: Y
( b5 o8 k( U9 }  D9 d/ c4 S
$ O0 _- w& J7 y  J$ ]  v0 D3 k
收藏 2 评论1 发布时间:2019-5-10 12:25

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1个回答
Kevin_G 回答时间:2019-5-12 21:50:45
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