如何配置STM32G0，使BLDC的载波中断与载波频率异步？

Question

1、需求：将BLDC的载波周期从128us提高到64us，但其载波中断的周期不变、仍为128us，要求提供STM32 Cube MX TIM1和ADC0的配置截图

背景：目前使用STM32G0的TIM1驱动ADC转换完了中断，每128us进中断1次，输出载波1次；开发环境是KEIL+STM32CUBEMX，MCU运行频率是64MHZ

Answer 1

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要满足你的需求，我们需要将BLDC的载波周期从128us提高到64us，但保持载波中断的周期为128us。这意味着我们需要调整TIM1的配置，使得载波频率加倍，同时确保每128us触发一次中断。我们还需要确保ADC0在每个载波周期内完成一次转换。

以下是详细的步骤和配置方法：

1. 配置TIM1

• 时钟源：选择内部时钟（默认）
• 预分频器：设置为63，使得TIM1的计数频率为1MHz（64MHz / 64 = 1MHz）
• 自动重装载值：设置为63，使得载波周期为64us（1MHz / 15.625kHz = 64us）
• 中断：配置更新中断（Update Interrupt），每128us触发一次

STM32 Cube MX TIM1配置截图

请参考以下配置： - 时钟源：Internal Clock - 预分频器 (PSC)：63 - 自动重装载值 (ARR)：63 - 中断：启用Update Interrupt

2. 配置ADC0

• 时钟源：选择APB2时钟（默认）
• 采样时间：设置为2.5个周期（根据需要调整）
• 转换模式：单次转换
• 触发源：选择TIM1 TRGO
• 数据对齐：右对齐
• DMA：禁用（如果不需要DMA传输）

STM32 Cube MX ADC0配置截图

请参考以下配置： - 时钟源：APB2 Clock - 采样时间：2.5 Cycles - 转换模式：Single Conversion - 触发源：TIM1 TRGO - 数据对齐：Right Aligned - DMA：Disabled

3. 代码实现

在生成的代码中，我们需要手动添加一些代码来确保每128us触发一次中断。

#include "stm32g0xx_hal.h"

TIM_HandleTypeDef htim1;
ADC_HandleTypeDef hadc1;

void SystemClock_Config(void);
static void MX_GPIO_Init(void);
static void MX_TIM1_Init(void);
static void MX_ADC1_Init(void);

int main(void)
{
    HAL_Init();
    SystemClock_Config();
    MX_GPIO_Init();
    MX_TIM1_Init();
    MX_ADC1_Init();

    // 启动TIM1
    HAL_TIM_Base_Start(&htim1);
    // 启动ADC
    HAL_ADC_Start(&hadc1);

    uint32_t counter = 0;

    while (1)
    {
        if (__HAL_TIM_GET_FLAG(&htim1, TIM_FLAG_UPDATE) != RESET)
        {
            __HAL_TIM_CLEAR_FLAG(&htim1, TIM_FLAG_UPDATE);

            if (counter == 2)
            {
                // 每128us触发一次中断
                HAL_ADC_Start_IT(&hadc1);
                counter = 0;
            }
            else
            {
                counter++;
            }
        }
    }
}

static void MX_TIM1_Init(void)
{
    TIM_ClockConfigTypeDef sClockSourceConfig = {0};
    TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig = {0};

    htim1.Instance = TIM1;
    htim1.Init.Prescaler = 63;
    htim1.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
    htim1.Init.Period = 63;
    htim1.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
    htim1.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE;
    if (HAL_TIM_Base_Init(&htim1) != HAL_OK)
    {
        Error_Handler();
    }
    sClockSourceConfig.ClockSource = TIM_CLOCKSOURCE_INTERNAL;
    if (HAL_TIM_ConfigClockSource(&htim1, &sClockSourceConfig) != HAL_OK)
    {
        Error_Handler();
    }
    sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_UPDATE;
    sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE;
    if (HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htim1, &sMasterConfig) != HAL_OK)
    {
        Error_Handler();
    }
}

static void MX_ADC1_Init(void)
{
    ADC_ChannelConfTypeDef sConfig = {0};

    hadc1.Instance = ADC1;
    hadc1.Init.ClockPrescaler = ADC_CLOCK_SYNC_PCLK_DIV2;
    hadc1.Init.Resolution = ADC_RESOLUTION_12B;
    hadc1.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT;
    hadc1.Init.ScanConvMode = DISABLE;
    hadc1.Init.EOCSelection = ADC_EOC_SINGLE_CONV;
    hadc1.Init.LowPowerAutoWait = DISABLE;
    hadc1.Init.ContinuousConvMode = DISABLE;
    hadc1.Init.NbrOfConversion = 1;
    hadc1.Init.DiscontinuousConvMode = DISABLE;
    hadc1.Init.ExternalTrigConv = ADC_EXTERNALTRIGCONV_T1_TRGO;
    hadc1.Init.ExternalTrigConvEdge = ADC_EXTERNALTRIGCONVEDGE_RISING;
    hadc1.Init.DMAContinuousRequests = DISABLE;
    hadc1.Init.Overrun = ADC_OVR_DATA_PRESERVED;
    if (HAL_ADC_Init(&hadc1) != HAL_OK)
    {
        Error_Handler();
    }

    sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_0;
    sConfig.Rank = 1;
    sConfig.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_2CYCLES_5;
    if (HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig) != HAL_OK)
    {
        Error_Handler();
    }
}

4. 解释

• TIM1配置：通过设置预分频器和自动重装载值，使TIM1的周期为64us。
• ADC配置：通过TIM1的TRGO信号触发ADC转换，确保每个载波周期内完成一次转换。
• 中断处理：通过计数器确保每128us触发一次中断，并启动ADC转换。

请根据实际情况调整配置和代码。希望这些信息对你有帮助！