关于主从定时器单脉冲模式下产生的异常脉冲分析

（一）异常描述

        在维护温控代码的时候，发现其控制MOS斩波用的是主从定时器触发模式的单脉冲模式，这种方法当时确实是吸引到我了(这种配置通常用于需要精准控制PWM输出的场合)。我又拿着示波器去测了一下PWM的输出情况。发现当业务逻辑不需要控制MOS时，每当接收到过零信号触发后，PWM仍然有接近0%的脉冲输出。

1.1异常复现

        我重新拿了一块板卡，将其定时器的配置，以及相关逻辑进行了移植。同时我又使能了一路定时器输出PWM波用于模拟过零信号，该过零信号是用来周期性的触发从定时器的。经过测试验证，发现异常是可以复现的。

图1.1-异常复现

（二）异常分析

需要的知识储备：主从定时器（触发模式、复位模式）、单脉冲模式。

2.1 分析过程

①  该脉冲为周期性的，是在检测到零点信号的上升沿时触发的。查看代码定时器的配置为触发模式（触发通道TI1FP1）、上升沿触发，单脉冲模式、向下计数、CCR 初始值为0。在输入信号的上升沿时确实也触发了从定时器的单脉冲输出，这块逻辑应该是正确的。

②  改为向上计数会怎么样呢？随后我进行了测试。发现改为向上计数可以解决这个问题。

图2.1- 定时器配置

图2.2-触发时没有脉冲产生

③  因为从模式是触发模式嘛，那保持原代码不变，在触发后不需要输出的时候，将从模式改为复位模式理论上也是行的通的，于是我又进行了验证，在程序运行过程中切换到了复位模式，发现此方法也是可以的。

图2.3-修改SMS寄存器的值为0x04

图2.4-触发模式切换到复位模式

2.2 深入分析 

①  为什么将向下计数改为向上计数可以解决?

图2.5-向下计数的配置

        参考手册中说“在PWM模式1，当TIMx_CNT>TIMx_CCRx时参考信号OCxREF为低，否则为高。如果 TIMx_CCRx中的比较值大于TIMx_ARR中的自动重装载值，则OCxREF保持为’1’。该模式 下不能产生0％的PWM波形。”

        也就是说，向下计数，在PWM模式1，当TIMx_CNT≤TIMx_CCRx时参考信号OCxREF为高。代码是向下计数且CCR初始值为0，计数器从自动重转载值（ARR）开始递减至0时，也就是1与0之间的瞬间，触发了比较事件，导致有效电平持续了一个时钟周期。 

（三）解决措施

方案A:  将向下计数改为向上计数。

方案B:  在恰当的时候将从定时器的触发模式改为复位模式，需要输出时再切换回触发模式。【推荐】

（四）小结

        温控驱动的这份代码应该有五六年历史了，这个bug之所以没有被前辈们发现是因为这个接近0%的脉冲（大约1us的时间）实际上并未将晶闸管打开，没有产生异常输出，在实际需要控温的时候，PID经过计算又会对CCR值重新进行赋值。所以这个bug被雪藏了这么久，直到遇见了我，哈哈哈。