电机驱动开发所涉及到的外设

　　在STM32中，电机驱动（如直流有刷电机、步进电机、无刷电机（BLDC）或伺服电机）通常会涉及多个外设协同工作。以下是关键外设及其作用：

1. 定时器（TIM）

　　核心用途：生成PWM信号控制电机速度、方向或相位。
　　高级定时器（TIM1, TIM8）：
　　　　支持互补PWM输出（CHx/CHxN）驱动H桥或三相逆变器。
　　　　内置死区插入（Dead Time），防止上下管直通。
　　　　支持刹车（Break）功能，紧急关断电机（如过流保护）。
　　通用定时器（TIM2-TIM5, TIM9-TIM14）：
　　　　生成普通PWM（用于有刷电机或步进电机方向控制）。
　　　　编码器接口（读取电机位置，如TIM2/TIM3/TIM4）。

　　对于电机而言用什么去控制至关重要，具体的控制方法这与电机的内部构造和原理有关；一般电机控制可以分成两种： 电压控制和电流控制；小的时候应该都玩过四驱车并且拆过，四驱车里面的小马达是上电就可以转的，那么什么情况可以使得这个小马达转速变快或者变慢呢？答案很简单，两节干电池串联接在一起与一节干电池相比，一定是两节干电池的马达转速快；还有一节干电池，满电与没电时的马达的转速差距也是很大的，这就是典型的 电压控制，通过改变电压的大小来改变电机的特性；四驱车中的电机是直流电机，拆过小电机的都知道电机外壳的内测有两块磁铁，那么如果说我可以控制两块磁铁的磁性是不是也能控制电机转动呢？还记得小时候做过的将一根铁钉外缠慢带有绝缘皮的铜线，通电后可以吸引起缝衣针的实验么，这就是典型的利用电流流向产生磁性，如果电机定子两侧换成这种结构那就可以通过控制电流来控制旋转了。
　　单片机具有定时器这一外设，其实最主要的就是利用 MCU 可以精准定时计时这一特性，但是 MCU 多种多样，有 AT89C51、 AVR、 stm32、等等，这些 MCU 都有定时器，但是功能却不同，低端的 51 单片机只有定时功能，如果需要使用 PWM 或者脉冲，只能使用模拟的方式输出；高端的 51、 AVR 单片机可以直接输出 PWM，可定时器的主频不是很高并且定时器的功能也不是很丰富，所以使用 stm32 就是一个非常好的选择了，它不仅拥有强大的定时器外设，而且还有高级定时器可直接在硬件处理电机死区和刹车等问题，不仅减轻了 MCU的压力而且可以精确地控制。

　　电机的控制与 STM32 定时器有着密不可分的关系，举两个例子：
　　（1）在直流有刷电机的控制中，我们常用脉冲宽度调制技术（PWM）来控制电压的大小，以此改变直流有刷电机的转速。
　　（2）对于步进电机而言，接收的脉冲个数决定了它的旋转位置，脉冲频率决定了它的旋转速度。
　　从上面的例子中可以得知，电机的控制本质上就是脉冲的控制，因此，我们引入了 STM32定时器，以便对脉冲信号实现更高效的控制。

　　驱动电机需要定时器输出的信号满足电机的最小频率或者最小电压值，但是 MCU 功能再强也是不能够直接驱动电机的，需要使用驱动器来驱动，关系图如下：

　　 stm32 主要是利用定时器来输出控制信号来控制驱动器，然后由驱动器将信号放大或转换后驱动电机。

2. GPIO
　　核心用途：
　　　　输出PWM信号（连接电机驱动器如DRV8833、L298N）。
　　　　控制方向信号（DIR）、使能信号（EN）。
　　　　接收霍尔传感器（Hall Sensor）或编码器信号。

3. ADC（模数转换器）
　　ADC 应用于电机控制的多个方面，例如：电源电压采集、电机电流采集、驱动板温度采集等。我们通过四个实验来学习 ADC，分别是单通道 ADC 采集实验、单通道 ADC 采集（DMA 读取）实验、多通道 ADC 采集（DMA 读取）实验和内部温度传感器实验。

　　核心用途：
　　　　检测电机电流（通过采样电阻+运放）。
　　　　监测电源电压或温度（过流/过热保护）。

4. 编码器接口（Encoder Interface）
　　核心用途：
　　　　读取光电编码器或磁编码器的位置/速度（用于闭环控制）。
　　　　使用定时器的编码器模式（如TIM2/TIM3/TIM4）。

5. 比较器（Comparator, 部分型号支持）
　　核心用途：
　　　　硬件过流保护（无需CPU干预，快速关断PWM）。

6. DMA（直接存储器访问）
　　核心用途：
　　　　高效传输ADC采样数据或PWM占空比更新（减少CPU负载）。

7. 通信接口（USART/SPI/I2C）
　　核心用途：
　　　　与上位机通信（接收速度指令）。
　　　　连接电机驱动芯片（如TMC5160通过SPI配置细分数）。

8. 中断（NVIC）
　　核心用途：
　　　　处理编码器溢出、ADC采样完成、过流保护等紧急事件。