关于智能车舵机控制周期问题

hdongdong123

首先要声明下面的结论都是我和学长的猜想，也没有查看STM32的技术手册，另外我们也是猜想K60的情况和STM32F407的情况相同。如果大家有自己的见解的话那就尽情讨论吧！！

先问个问题吧：我们都知道一般舵机标准控制周期是20ms，但是大多数时候可能程序的控制周期远远小于20ms。换句话说可能在这20ms内给了舵机不同的值！那这时候舵机能反应过来么？

先来说说结论吧！

1，对于STM32F407芯片来说，在一个PWM周期没有结束之前是不会产生另外一个占空比不同的PWM信号的。

2，对于STMF407定时器的PWM模式来说，有一个预装载寄存器，这个预装载寄存器的值是可以被刷新。

3，对于PWM周期还没有结束，但是程序中又对PWM的占空比进行修改的情况来说。（简而言之就是当控制周期小于PWM的生成周期时。）预装载寄存器才能起作用，预装载寄存器里面的值也才有可能被刷新。

换句话说：每次PWM在产生的过程中是不会被打断的，如果有程序试图修改他的占空比，那么这个值会被存在预装载寄存器里面。而这个预装载寄存器的值也是可以被刷新的。

验证：

1，在中断对PWM的占空比进行修改。设置定时器中断为15ms。PWM的一个周期为20ms。

下面是实验现象：

可以看到每个PWM的周期都是完整的（都是20ms），也就是说PWM周期不会被中断打断。另外示波器显示的PWM的占空比是循环出现 12.5%，75%，50%。对应程序中的bb=50,bb=300,bb=200。

过程分析：第一次肯定是显示bb=100（占空比25%）的PWM。一个完整的PWM周期是20ms。而定时器中断的时间是15ms。所以在第一次PWM产生的过程中进入了中断，并且程序试图改变PWM的占空比。但是这时候一个完整的PWM周期还没有产生完毕。所以这个占空比就被存到定时器的预装载寄存器里面。当一个完整的PWM产生完毕后（也就是20ms后）定时器自动将预装载寄存器的值取出并执行。（这个过程是硬件实现的）

程序里面不是四次对PWM的占空比进行修改么？为什么只示波器上值循环三种占空比？

答：首先我们推测，STM32的预装载寄存器只有一个。而且这个值可以被刷新。

    我们不妨观察第三个周期完毕后的那个时刻。这个时刻既是PWM周期完成的时刻，也是定时器中断的时刻。（对于这个点我们分析如下：首先PWM是要先于定时器中断完成的。PWM周期刚刚完成后，定时器迅速从预装载寄存器里面取值，产生新的PWM信号。完成这个动作后再进定时器中断，再向预装载寄存器里面装值。）但是很不幸，这个时刻装的值很快就被下个定时器中断中的赋值代码给刷新掉了（或者说替换了）。所以我们在示波器上是看不到bb=100（占空比为25%）的PWM的。（除了第一次程序刚刚执行的时候）

具体分析过程见下图！！！

下面是为了验证上面的猜想而设计的一个实验：

PWM周期不变还是20ms。定时器周期改变为10ms产生一次中断。

实验现象如下：可以看到pwm占空比一直在12.5%和50%之间循环。

具体分析过程见下图：

这里再说一个问题：关于

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这个没有参见STM32的技术手册，并且我们猜想K60也跟STM32一样存在预装载寄存器

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肯定不是优先级的问题，我们猜想PWM发生器有一个预装载寄存器，里面存的是下次需要产生的PWM的占空比。

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在一个PWM周期没有结束之前是不会产生另外一个占空比不同的PWM信号的。也就是说我们在设置控制周期的时候只要保证每次PWM的值都是从预装载寄存器里面取出的，那么这就是控制舵机的最高效率。假如说PWM的控制周期设置成20ms，那么我们的控制周期只要保证比20ms小就可以了。