有人選用STM32系列的一款低功耗芯片STM32L431進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)，在其應(yīng)用中需要通過STM32芯片驅(qū)動(dòng)一個(gè)小尺寸顯示屏，由于所選芯片不帶FSMC外設(shè)，所以就想使用GPIO來進(jìn)行圖片數(shù)據(jù)的更新。顯示屏控制器數(shù)據(jù)寬度選用16位，通過GPIOA與之連接，另外，同時(shí)還用到一根口線模擬下面的讀寫控制線，該控制線平常為高電平。

在讀寫控制線的下降沿進(jìn)行數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備，即MCU將圖形數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)總線上，在讀寫控制線的上升沿顯示屏的控制器將數(shù)據(jù)取走。

這里我們想到了借助定時(shí)器輸出一路PWM信號(hào)來模擬那根讀寫時(shí)序控制線，利用定時(shí)器的輸出比較事件觸發(fā)DMA，將數(shù)據(jù)送到GPIOA端口，然后在上升沿由屏控制器讀走數(shù)據(jù)。在DMA的傳輸完成中斷里關(guān)閉定時(shí)器的PWM輸出從而停止數(shù)據(jù)傳輸。

按照上面的思路來編程進(jìn)行調(diào)試后發(fā)現(xiàn)個(gè)問題，那就是在DMA傳輸完成中斷里去關(guān)閉定時(shí)器的PWM輸出時(shí)，這個(gè)停止動(dòng)作不能做到很及時(shí)，尤其在數(shù)據(jù)傳輸速率較高時(shí)，即這個(gè)PWM輸出停止操作有個(gè)延時(shí)，往往會(huì)導(dǎo)致多輸出幾個(gè)不必要的PWM脈沖。

比方本來計(jì)劃發(fā)送500個(gè)數(shù)據(jù),讀寫控制線相應(yīng)地也應(yīng)該只輸出500個(gè)PWM脈沖信號(hào)，然后維持在高電平，但程序代碼是在完成了500個(gè)DMA數(shù)據(jù)傳輸后才去關(guān)閉定時(shí)器的PWM輸出，由于中斷響應(yīng)的時(shí)間加上關(guān)閉定時(shí)器輸出的代碼執(zhí)行時(shí)間可能會(huì)導(dǎo)致多輸出1個(gè)或2個(gè)不等的PWM脈沖后才停下來【說“可能”是因?yàn)樗鷤鬏斔俾屎吞幚泶a有關(guān)】，這些多輸出的脈沖雖不會(huì)觸發(fā)DMA傳輸了，但其上升沿還是會(huì)觸發(fā)顯示控制器的數(shù)據(jù)讀取操作，而這多讀取的數(shù)據(jù)并非正常操作，進(jìn)而會(huì)影響產(chǎn)品功能。【下圖所示紅色脈沖即多出的PWM信號(hào)】

那有沒有辦法讓定時(shí)器的PWM輸出個(gè)數(shù)跟DMA傳輸?shù)臄?shù)據(jù)個(gè)數(shù)剛好一致呢？即若要傳輸500個(gè)數(shù)據(jù)也就剛好輸出500個(gè)PWM脈沖。這里有個(gè)比較簡(jiǎn)單的辦法，就是使用STM32高級(jí)定時(shí)器的重復(fù)計(jì)數(shù)器和定時(shí)器輸?shù)膯蚊}沖輸出模式來實(shí)現(xiàn)上述要求。

所謂單脈沖輸出模式，其基本原理就是定時(shí)器的計(jì)數(shù)器開始工作后，當(dāng)碰到定時(shí)器更新事件時(shí)則停止計(jì)數(shù)工作，從而實(shí)現(xiàn)有限個(gè)數(shù)脈沖的輸出。對(duì)于不帶重復(fù)計(jì)數(shù)器寄存器的通用定時(shí)器，若工作在PWM輸出模式，計(jì)數(shù)器啟動(dòng)后輸出一個(gè)PWM脈沖則停止；若是帶重復(fù)計(jì)數(shù)器寄存器的高級(jí)定時(shí)器，工作在pwm輸出模式時(shí)，計(jì)數(shù)器啟動(dòng)后則輸出指定個(gè)數(shù)的PWM脈沖后停止計(jì)數(shù)，具體的PWM脈沖輸出個(gè)數(shù)由RCR寄存器的值與所選擇的計(jì)數(shù)模式【向上計(jì)數(shù)模式、向下計(jì)數(shù)模式、雙向計(jì)數(shù)模式】決定。關(guān)于定時(shí)器單脈沖模式細(xì)節(jié)請(qǐng)查看STM32各個(gè)系列的參考手冊(cè)，下面閱讀推薦的《STM32定時(shí)器單脈沖輸出模式話題》也可以參考。

結(jié)合到這里的應(yīng)用，我們可以將方案稍做調(diào)整。使用高級(jí)定時(shí)器【這里使用TIM1】的一個(gè)輸出通道來實(shí)現(xiàn)讀寫控制時(shí)序脈沖，計(jì)數(shù)器采用向上計(jì)數(shù)模式，定時(shí)器采用PWM1單脈沖輸出模式，輸出的脈沖個(gè)數(shù)跟DMA待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)個(gè)數(shù)保持一致，仍然通過定時(shí)器比較事件觸發(fā)數(shù)據(jù)的DMA傳輸。這樣的話，定時(shí)器輸出指定個(gè)數(shù)的PWM后即自行停止輸出，不再需要軟件代碼的干預(yù)，而且最后將輸出鎖定在高電平，剛好滿足設(shè)計(jì)要求。【注：使用定時(shí)器單脈沖輸出模式，當(dāng)定時(shí)器停止計(jì)數(shù)后，輸出端最后鎖定的電平跟所選用的PWM模式和RCR寄存器的值以及計(jì)數(shù)方式三者有關(guān)。】

比方要寫入10個(gè)【數(shù)據(jù)弄小點(diǎn)便于示波器觀察】圖形數(shù)據(jù)到顯示控制器。則配置RCR=10-1;采用PWM1單脈沖輸出模式，向上計(jì)數(shù)方式。通過示波器我們可以看到如下輸出：

這里比較巧妙地使用了高級(jí)定時(shí)器地單脈沖輸出模式，做到了MCU寫多少數(shù)據(jù)，屏控制器就讀取多少個(gè)數(shù)據(jù)，不多不少。

順便提醒一下，當(dāng)完成定時(shí)器的初始化后，在使能定時(shí)器更新中斷或基于更新事件的DMA之前，記得對(duì)更新中斷事件標(biāo)志位先做個(gè)清零操作，否則有時(shí)可能會(huì)給我們帶來些困擾，比方一使能定時(shí)器中斷就跳入中斷服務(wù)程序或者剛使能基于更新事件的DMA傳輸就發(fā)生DMA傳輸。ST固件庫中的參考代碼如下：

__HAL_TIM_CLEAR_IT(&htimx,TIM_IT_UPDATE);

該話題之前也多次提醒過，這里再提醒下。還是經(jīng)常有人在應(yīng)用中卡到這個(gè)地方。其原因是定時(shí)器初始化過程中使用了軟件更新操作觸發(fā)更新事件讓用戶配置的數(shù)據(jù)即時(shí)生效，同時(shí)它也使得定時(shí)器更新事件標(biāo)志被置位了。

OK,上面主要是分享了一個(gè)基于高級(jí)定時(shí)器單脈沖輸出模式的一個(gè)應(yīng)用示例及思路。如果是通用定時(shí)器，它沒有RCR寄存器，是否還可以實(shí)現(xiàn)上述功能呢？應(yīng)該也是可以的，有興趣可以自行思考下。祝愿大家在STM32的產(chǎn)品開發(fā)過程中能對(duì)各個(gè)外設(shè)的功能及特性靈活運(yùn)用，不斷開發(fā)出自己滿意的產(chǎn)品。

最后，讓我們祈禱眼前的新型肺炎疫情早點(diǎn)過去！愿一切盡早回歸正常！