摘要: 本文主要研究了STM32H7芯片系列中定時器同步啟動并輸出PWM波形的實現方法。PWM信號在現代嵌入式系統中廣泛應用于電機控制、LED調光等場景，而在多個PWM信號同時輸出時，為了保證同步性和穩定性，需要進行同步啟動操作。本文首先分析了STM32H7芯片定時器同步啟動和PWM輸出的原理。針對多個PWM信號同時輸出的情況，提出了一種基于定時器同步啟動的PWM輸出方案。采用STM32CubeMX進行實驗驗證，結果表明，該方案能夠有效解決多個PWM信號同步輸出的問題，實現了高精度和穩定性。本文的方法和經驗可以為其他嵌入式系統中PWM信號的多路輸出提供參考和借鑒，對于提高嵌入式系統的實時性和精度具有很高的實用價值。

隨著嵌入式系統技術的不斷發展，PWM（Pulse Width Modulation）信號在各種應用場景中得到了廣泛應用，例如電機控制、LED燈控、音頻處理等方面。在多個PWM信號同時輸出時，為了保證信號的同步性和穩定性，定時器同步啟動技術成為了必要的手段。STM32系列芯片以其高性能和多功能外設而廣受業界認可。其中，STM32H7系列芯片配備了豐富的定時器模塊，既具備通用性又具備高性能，支持多種工作模式，可以滿足多種嵌入式應用對高精度、多信號輸出的需求。

本文基于STM32H7芯片，研究了定時器同步啟動技術在PWM信號多路輸出中的應用。我們在通過研究相關技術的基礎上，提出了一種基于定時器同步啟動的PWM輸出方案，并通過實驗驗證了該方案的穩定性和實用性。本文旨在探究嵌入式系統中PWM信號同步輸出問題的解決方案，為有類似需求的嵌入式開發人員提供參考和借鑒，希望本文對開發者在設計多路PWM輸出應用時提供一些實用價值和借鑒意義。

STM32H723ZGT6所有定時器包括兩個高級控制定時器、十二個通用定時器、兩個基本定時器、五個低功耗定時器、兩個看門狗定時器和一個SysTick定時器。所有計時器計數器都可以在Debug模式下凍結。本次實驗主頻配置的是500MHz，共使用過了TIM1、 TIM2、TIM3、TIM23、TIM24共五個定時器，其中TIM1為主定時器，用于控制其他定時器的同步啟動，其他定時器為從定時器，用于輸出PWM波形。

-01-通用定時器框圖

-02-定時器特性比較

-03-定時器內部觸發連接關系

-04-原理方案以及開發流程

4.1 原理方案

通過配置主從定時器內部觸發連接功能，以達到啟動主定時器時，其他從定時器同步啟動的功能。

4.2 通過STM32CubeMX

配置定時器工作模式

4.2.1 配置主定時器

4.2.2 配置從定時器

4.2.3 配置PWM輸出引腳功能

-05-修改代碼并驗證功能

5.1 修改代碼

此HAL庫接口每次只能初始化一個其中一個TIM的通道并開啟PWM，但判斷不了是否由主定時器TIM1來控制同步啟動的，所以需要對其函數進行修改。

如下：

int main(void) 函數內容

5.2 用示波器邏輯分析功能驗證結果

5.3 驗證抖動范圍不超過3ns

-06-結論

綜上所述，使用STM32H7的同步啟動定時器可有效降低多個定時器之間的相位誤差，提高系統的定時精度。通過TIM定時器主從模式功能，實現了定時器的同步啟動，并且實現了周期、占空比和相位的精確控制。實驗結果表明，該方案可以在多種應用場景下提高系統穩定性和可靠性。

總之，本文設計的STM32H7同步啟動定時器方案具有較高的實用價值和應用前景，對于各種基于定時器的控制應用都具有一定的參考價值。

文章來源：上海凝睿電子科技有限公司西安分公司