关于高速单片机STM32H7定时器同步启动并输出多路PWM波形的探究

王译

摘要：本文主要研究了STM32H7芯片系列中定时器同步启动并输出PWM波形的实现方法。PWM信号在现代嵌入式系统中广泛应用于电机控制、LED调光等场景，而在多个PWM信号同时输出时，为了保证同步性和稳定性，需要进行同步启动操作。本文首先分析了STM32H7芯片定时器同步启动和PWM输出的原理。针对多个PWM信号同时输出的情况，提出了一种基于定时器同步启动的PWM输出方案。采用STM32CubeMX进行实验验证，结果表明，该方案能够有效解决多个PWM信号同步输出的问题，实现了高精度和稳定性。本文的方法和经验可以为其他嵌入式系统中PWM信号的多路输出提供参考和借鉴，对于提高嵌入式系统的实时性和精度具有很高的实用价值。

关键词：同步；电机控制；高速单片机；STM32CubeMX；STM32H7；PWM

Abstract: This paper mainly studies the realization method of timer synchronous startup and output PWM waveform in STM32H7 chip series. PWM signals are widely used in modern embedded systems in motor control, LED dimming and other scenarios, and when multiple PWM signals are output at the same time, in order to ensure synchronization and stability, it is necessary to start the operation synchronously. This paper first analyzes the principle of STM32H7 chip timer synchronous startup and PWM output. Aiming at the simultaneous output of multiple PWM signals, a PWM output scheme based on timer synchronization is proposed. STM32CubeMX is used for experimental verification. The results show that this scheme can effectively solve the problem of synchronizing output of multiple PWM signals, and achieve high precision and stability. The method and experience in this paper can provide reference and reference for other embedded system PWM signal multichannel output, and has high practical value for improving the real-time and precision of embedded system.

Keywords: Synchronize; High speed single chip microcomputer; STM32CubeMX; STM32H723ZGT6; PWM

随着嵌入式系统技术的不断发展，PWM（Pulse Width Modulation）信号在各种应用场景中得到了广泛应用，例如电机控制、LED灯控、音频处理等方面。在多个PWM信号同时输出时，为了保证信号的同步性和稳定性，定时器同步启动技术成为了必要的手段。STM32系列芯片以其高性能和多功能外设而广受业界认可。其中，STM32H7系列芯片配备了丰富的定时器模块，既具备通用性又具备高性能，支持多种工作模式，可以满足多种嵌入式应用对高精度、多信号输出的需求。

本文基于STM32H7芯片，研究了定时器同步启动技术在PWM信号多路输出中的应用。我们在通过研究相关技术的基础上，提出了一种基于定时器同步启动的PWM输出方案，并通过实验验证了该方案的稳定性和实用性。本文旨在探究嵌入式系统中PWM信号同步输出问题的解决方案，为有类似需求的嵌入式开发人员提供参考和借鉴，希望本文对开发者在设计多路PWM输出应用时提供一些实用价值和借鉴意义。

STM32H723ZGT6所有定时器包括两个高级控制定时器、十二个通用定时器、两个基本定时器、五个低功耗定时器、两个看门狗定时器和一个SysTick定时器。所有计时器计数器都可以在Debug模式下冻结。本次实验主频配置的是500MHz，共使用过了TIM1、 TIM2、TIM3、TIM23、TIM24共五个定时器，其中TIM1为主定时器，用于控制其他定时器的同步启动，其他定时器为从定时器，用于输出PWM波形。

1. 通用定时器框图

通用定时器框图.png