工程師筆記|STM32G474 HRTIME PWM 丟波問題分析與解決

關(guān)鍵詞：HRTIME， PWM，丟波，消隱

Master Timer：

Interleaved Mode：Half mode

Timer A :

Up-Down Mode : Up-counting

Timer counter reset trigger source : Master timer period event

PWM set source : Master timer period event

PWM reset source : Timer compare 3 event + EEV4

Timer B :

Up-Down Mode : Up-counting

Timer counter reset trigger source : Master timer compare 1 event

PWM set source : Master timer compare 1 event

PWM reset source : Timer compare 3 event + EEV4

EEV4 :

Source：EE source 2 – COMP1

Sensitivity：Falling edge

Fast Mode：re-sync mode

Filtering : Blanking from counter reset/roll-over to compare 1

Latch : Ignored if happens during a blank

使用以上的配置，正常情況下產(chǎn)生的 PWM 如下所示，C1/C2 分別為 TA1 與 TB1，C3 為EEV4，下降沿觸發(fā)事件，使 PWM reset。

但是當(dāng)外部事件發(fā)生的點(diǎn)接近于 PWM 周期值時(shí)，就會(huì)出現(xiàn) “丟波”，如下圖所示。

展開其中的部分波形觀察如下

對(duì) PWM 丟失的波形進(jìn)行分析，當(dāng)該情況發(fā)生時(shí)，EEV4 發(fā)生的時(shí)間點(diǎn)已經(jīng)晚于 CMP3 事件，正常波形的占空比也與設(shè)定的最大允許占空比一致。丟波情形節(jié)點(diǎn)：在 EEV4 事件發(fā)生的時(shí)間點(diǎn)靠近 TA1 或 TB1 波形的 set 點(diǎn)處才會(huì)出現(xiàn)。

為什么會(huì)出現(xiàn)“丟波”？從波形上分析，唯一可能的原因就是 C1/C2 的 set 事件被“忽略”了 ，導(dǎo)致整個(gè)周期一直處于低電平狀態(tài)。在高精度定時(shí)器中，若多個(gè)事件同時(shí)發(fā)生的時(shí)候就會(huì)出現(xiàn)事件被“忽略”的情況，且 reset 事件具備最高優(yōu)先級(jí)（除了多個(gè)事件都來源于同一定時(shí)器的CMP、PER 事件），導(dǎo)致 set 事件被“忽略”，可閱讀 RM 的 26.3.7 Set / reset events priorities and narrow pulses management 了解更多詳細(xì)的規(guī)則。

從客戶實(shí)際的配置中可確認(rèn)在“丟波”情況出現(xiàn)時(shí)，EEV4 不會(huì)跨周期，且實(shí)際的波形也驗(yàn)證了該點(diǎn)，C3 的下降沿先于 C1/C2 的上升沿出現(xiàn)的，那么一般就會(huì)理解 EEV4 導(dǎo)致的 reset 事件不會(huì)與 PWM 的 set 事件 Master timer period/ compare 1 event 同時(shí)出現(xiàn)，且客戶的配置中對(duì)EEV4 添加了消隱功能， blanking 區(qū)間為 counter reset/roll-over to compare 1，即使 EEV4 與Master timer period/ compare 1 event 同時(shí)出現(xiàn)，也應(yīng)該被過濾掉，set 事件不應(yīng)該被忽略?？偨Y(jié)如下：

? EEV4 不會(huì)與 Master timer period/ compare 1 event 同時(shí)出現(xiàn)；

? 即使同時(shí)出現(xiàn)，EEV4 也應(yīng)該被消隱過濾掉。但是 EEV4 作為外部事件作用于高精度定時(shí)器（復(fù)位 counter 或是 set/reset PWM 輸出），其從事件發(fā)生到生效是存在一定的內(nèi)部延時(shí)(26.3.8 External events global conditioning)，如下圖所示。在 re-sync 模式下，這個(gè)延時(shí)一般會(huì)在 60ns 左右。

在高精度定時(shí)器中對(duì)多個(gè)事件同時(shí)出現(xiàn)的處理都是以事件的實(shí)際生效點(diǎn)為準(zhǔn)，所以當(dāng) EEV4的下降沿發(fā)生點(diǎn)靠近 PWM set 事件的情況下，經(jīng)過內(nèi)部延時(shí)后，就可能會(huì)與 set 事件同時(shí)出現(xiàn)了。

關(guān)于消隱功能的 blanking 區(qū)間，比如本文中的 counter reset/roll-over to compare 1，一般的理解是從起點(diǎn)到終點(diǎn)全部過濾，但是實(shí)際情況是在設(shè)定的起點(diǎn)處 blanking 不會(huì)生效（經(jīng) division確認(rèn)），即 blanking 區(qū)間不是閉區(qū)間。另外需要注意的是消隱功能作用的也是事件的實(shí)際生效點(diǎn)，而非發(fā)生點(diǎn)。

對(duì)以上的分析總結(jié)如下：

?多個(gè)事件同時(shí)出現(xiàn)的處理過程中，以事件的實(shí)際生效點(diǎn)為準(zhǔn)，而非發(fā)生點(diǎn)；

? 消隱功能在 blanking 區(qū)間的起始點(diǎn)無效，且消隱對(duì)象為實(shí)際生效點(diǎn)在區(qū)間內(nèi)的事件。

客戶的配置中，blanking 區(qū)間的起始點(diǎn)與 PWM 的 set 點(diǎn)為同一個(gè)點(diǎn)，若是 reset 事件 EEV4通過內(nèi)部延時(shí)后剛好也落在這個(gè)點(diǎn)上，那么消隱不生效，reset 相對(duì) set 優(yōu)先級(jí)高，結(jié)果就是 set事件被忽略，PWM 輸出繼續(xù)保持低電平，也是我們觀察到的 PWM“丟波”?；谏鲜龇治?，對(duì)客戶描述現(xiàn)象進(jìn)行復(fù)現(xiàn)，很容易捕捉到“丟波”現(xiàn)象，本文中提供的“丟波”時(shí)的波形就是基于以上的分析與實(shí)驗(yàn)獲取的。