脈沖信號用于設備控制是比較常見的，但在一些情況下，我們希望精準的控制脈沖的數量以實現對運動的精確控制，實現的方式也有多種多樣。定時器是單片機內部最基礎且常用的外設，有著非常豐富的功能，如輸入功能（測量輸入信號的脈沖寬度、頻率，PWM 輸入等），輸出功能（PWM 輸出、死區時間可編程的互補輸出、 單脈沖模式輸出等） ，容易想到使用定時器輸出PWM來實現此類操作。

MM32F5270系列集成有豐富的外設模塊，其中定時器部分包括 2 個 16 位高級定時器， 2 個 16 位通用定時器、 2 個 32 位通用定時器， 2 個 16 位基礎定時器和1 個低功耗定時器。以TIM1為例，該模塊主要由輸入單元、輸出單元、時基單元、捕獲/比較模塊、剎車單元等結構組成，功能框圖如下：

這里以MM32F5270定時器應用為例，介紹幾種常用的精準輸出脈沖數量的方法：

1?中斷計數方式

定時器配置為PWM輸出模式，在PWM中斷程序中計數，判斷PWM輸出次數達到設定值時，停止PWM輸出。

中斷計數的方式實現起來簡單，但也存在明顯的缺點。當PWM頻率較高時，頻繁的中斷將影響程序運行的效率，占用大量的MCU資源，這在大多數情況下是不可接受的。以下幾種方式較為優化。

2?定時器單脈沖重復計數

定時器單脈沖輸出是定時器比較輸出中的一種模式，在定時器比較輸出模式的基礎上進行配置。單脈沖模式（OPM）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。

單脈沖模式可以使定時器輸出1個脈沖，而重復計數器可以用來調整更新事件產生的頻率。

邊沿對齊模式下，向上計數時，重復計數器在計數器每次上溢時遞減；向下計數時，重復計數器在計數器每次下溢時遞減。中央對齊模式下，重復計數器在計數器上溢和下溢時皆遞減。通過配置 TIMx_RCR 寄存器的 REP 來調整更新事件產生的頻率，重復計數器在 REP+1 個計數周期后產生更新事件。

配置TIM1輸出PWM，使能單脈沖模式，配置REP（重復計數器的值）為9，即TIM1在輸出10個脈沖后發生更新事件，相關代碼如下：

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=9;
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_ARRPreloadConfig(TIM1,ENABLE);
TIM_SelectOnePulseMode(TIM1,TIM_OPMode_Single);
TIM_SetCounter(TIM1,0);
TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1,ENABLE);

TIM_Cmd(TIM1,ENABLE);
}

邏輯分析儀接PA8（程序中配置PA8作為TIM1_CH1），觀測輸出波形如下：

由于REP只有8位，所以它最大是255，當然也可以進行一些判斷后再次賦值，目前只有高級定時器具有重復計數功能。

3?DMA方式

使用DMA功能更新PWM的輸出，DMA傳輸將數據從一個地址空間復制到另一個地址空間，提供在外設和存儲器之間或者存儲器和存儲器之間的高速數據傳輸。它允許不同速度的硬件裝置來溝通，而不需要依賴于MPU的大量中斷負載。該方式占用很少的MCU資源，實現脈沖發送的精確控制。

通過設置DMA傳輸數據的數量，可以控制發送的脈沖數。通過設置不同的裝載值和順序，可以使用不同頻率和脈寬。

TIMx_DCR 和 TIMx_DMAR 寄存器跟 DMA 模式相關。DMA 控制器的目標是唯一的，必須指向TIMx_DMAR 寄存器。開啟 DMA 使能后，在給定的 TIMx 事件發生時， TIMx 會給 DMA 發送請求。對TIMx_DMAR 寄存器的每次寫操作都被重定向到一個 TIMx 寄存器。

TIMx_DMAR 連續模式 DMA 地址寄存器：

TIMx_DCR DMA 控制寄存器：

程序中配置TIM1的更新周期為10ms。

TIM1_PWM_Init(10000-1,SystemCoreClock/1000000-1);

定義一個數組，元素的數量表示可以控制發送的脈沖數，元素的值表示脈寬。

staticu16data[10]={1000,2000,3000,4000,5000,6000,7000,8000,9000,0};

配置TIM1輸出PWM，相關代碼同上，使能COM的DMA請求，配置DMA初始化，使能DMA傳輸完成中斷，TIM1_CH1對應DMA1_Channel2。

voidTIM1_DMA_Init(void)
{
DMA_InitTypeDefDMA_InitStruct;
DMA_Channel_TypeDef*channel;
channel=DMA1_Channel2;
RCC_DMA_ClockCmd(DMA1,ENABLE);

DMA_DeInit(channel);
DMA_StructInit(&DMA_InitStruct);
//Transferregisteraddress
DMA_InitStruct.DMA_PeripheralBaseAddr=(u32)&(TIM1->CCR1);
//Transfermemoryaddress
DMA_InitStruct.DMA_MemoryBaseAddr=(u32)data;
//Transferdirection,frommemorytoregister
DMA_InitStruct.DMA_DIR=DMA_DIR_PeripheralDST;
DMA_InitStruct.DMA_BufferSize=10;
DMA_InitStruct.DMA_PeripheralInc=DMA_PeripheralInc_Disable;
//Transfercompletedmemoryaddressincrement
DMA_InitStruct.DMA_MemoryInc=DMA_MemoryInc_Enable;
DMA_InitStruct.DMA_PeripheralDataSize=DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;
DMA_InitStruct.DMA_MemoryDataSize=DMA_MemoryDataSize_HalfWord;
DMA_InitStruct.DMA_Mode=DMA_Mode_Normal;//DMA_Mode_Circular;
DMA_InitStruct.DMA_Priority=DMA_Priority_High;
DMA_InitStruct.DMA_M2M=DMA_M2M_Disable;
DMA_InitStruct.DMA_Auto_reload=DMA_Auto_Reload_Disable;
DMA_Init(channel,&DMA_InitStruct);

DMA_ITConfig(channel,DMA_IT_TC,ENABLE);
DMA_Cmd(DMA1_Channel2,ENABLE);
}

DMA中斷服務子程序：

voidDMA1_Channel2_IRQHandler(void)
{
if(DMA_GetITStatus(DMA1_IT_TC2)){
DMA_ClearITPendingBit(DMA1_IT_TC2);
TIM_Cmd(TIM1,DISABLE);
}
}

邏輯分析儀接PA8（程序中配置PA8作為TIM1_CH1），觀測輸出波形如下：

輸出9個脈沖，脈寬分別為10%、20%、30%......90%。

DMA方式算是一個很確定的方式，不會丟失脈沖。當需要發送較多數量的脈沖時，則可以使用DMA傳輸完成中斷中切換DMA傳輸的數據起始地址及發送數量。

4?主從模式

定時器同步功能可以配置多個定時器在內部相連。

利用定時器的主從模式，即一個是主定時器，一個是從定時器，由主定時器輸出脈沖信號，主定時器產生的更新觸發傳遞給從定時器進行計數，溢出時觸發從定時器的中斷服務函數。通過主從定時器進行設定，不占用主程序時鐘，且能精準控制。

主從關系要遵循參考手冊中所提供的配置，TIMx之間的互聯：

參考TIMx_CR2和TIMx_SMCR寄存器配置主從模式。

TIMx_CR2 控制寄存器 2：

TIMx_SMCR 從模式控制寄存器：

配置TIM1為主模式，輸出PWM：

voidTIM1_Master_Init(u16arr,u16psc)
{
TIM_TimeBaseInitTypeDefTIM_TimeBaseStruct;
TIM_OCInitTypeDefTIM_OCInitStruct;

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2ENR_TIM1,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(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=499;
TIM_OCInitStruct.TIM_OCPolarity=TIM_OCPolarity_High;
TIM_OC1Init(TIM1,&TIM_OCInitStruct);

TIM_OC1PreloadConfig(TIM1,TIM_OCPreload_Enable);
TIM_ARRPreloadConfig(TIM1,ENABLE);
TIM_SelectMasterSlaveMode(TIM1,TIM_MasterSlaveMode_Enable);
TIM_SelectOutputTrigger(TIM1,TIM_TRIGSource_Update);

TIM_SetCounter(TIM1,0);
TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1,ENABLE);
TIM_Cmd(TIM1,ENABLE);
}

配置TIM3為從模式，選擇ITR0觸發（對應內部觸發源TIM1），使能更新中斷：

voidTIM3_Slave_Init(u16arr,u16psc)
{
TIM_TimeBaseInitTypeDefTIM_TimeBaseStruct;
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_ARRPreloadConfig(TIM3,DISABLE);

TIM_SelectInputTrigger(TIM3,TIM_TS_ITR0);
TIM_SelectSlaveMode(TIM3,TIM_SlaveMode_External1);
TIM_SelectMasterSlaveMode(TIM3,TIM_MasterSlaveMode_Enable);

TIM_ClearFlag(TIM3,TIM_FLAG_Update);
TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_Update,ENABLE);

TIM_SetCounter(TIM3,0);
TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);
}

TIM3控制脈沖數量，此處設置為10：

TIM3_Slave_Init(10,0);

TIM3中斷服務子程序：

voidTIM3_IRQHandler(void)
{
if(TIM_GetITStatus(TIM3,TIM_IT_Update)!=RESET){
TIM_ClearITPendingBit(TIM3,TIM_IT_Update);
TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1,DISABLE);
TIM_Cmd(TIM1,DISABLE);
TIM_Cmd(TIM3,DISABLE);
TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_Update,DISABLE);
}
}

邏輯分析儀接PA8（程序中配置PA8作為TIM1_CH1），觀測輸出波形如下：

TIM1輸出10個脈沖后停止。

以上簡要列舉了幾種控制脈沖數量輸出的方式，以MM32F5270為例演示其實現的可行性。在實際應用中，幾種方法各有優缺點，具體的方式還需要根據資源和需求進行綜合考慮。

審核編輯：湯梓紅