曲轴凸轮轴位置信号对于发动机电控十分重要，通过它们可以确定曲轴当前转速，以及判定x缸活塞到达上止点（判缸），是喷油和点火的重要依据。本次实验我们尝试基于STM32F103的最小系统板，来模拟脉冲型曲轴和凸轮轴信号。

曲轴每旋转2圈，凸轮轴旋转1圈，完成4次点火（1-3-4-2）。4缸汽油机常见的曲轴信号为60-2，即一周58个周期脉冲加两个周期低电平；4缸汽油机常见凸轮轴信号为每转4个脉冲（对应x缸活塞上止点，曲轴换向），且在一缸脉冲后30°额外添加一个脉冲，作为1缸信号（类似于磁场定向中的Z脉冲信号）。实际的曲轴与凸轮轴通过正时链条（或皮带）连接，具有同步性。

本次实验采用两个定时器（定时器1，定时器2），一个定时器中断服务（定时器1更新中断）。定时器1通过PWM（硬件动作，节省计算资源）来模拟曲轴脉冲信号，脉冲计数则在定时器1中断服务中完成。定时器2通过PWM来模拟凸轮轴脉冲信号，而脉冲计数则在定时器1中断服务中完成。

首先给出两个定时器的配置，

为了保证两个定时的PWM脉冲尽量对齐，在主程序中依次开启两个定时器，

考虑到曲轴和凸轮轴信号并非单纯的脉冲，其存在大周期，所以两定时器比较器的装载值在定时器1中断服务中根据脉冲计数值来给定。

这里有一些需要注意的地方：

PWM是硬件动作，软件对比较器装载值的实时修改有时是“不及时”的。具体来讲，以向上计数，上溢中断为例，当计数器周期为100，比较器装载50，我们将得到0.5占空比的PWM，当完成58个脉冲输出后，我们需要在下个中断服务中将比较器装载值改为1，或直接关PWM，这里就体现的软件“不及时”的问题，如下图

 可以看出，原本是完全低电平的最后两个周期出现了两个窄脉冲，这是因为由上溢中断到来至配置比较器装置（或关PWM），程序执行需要时间，而在这段时间中比较器值大于计数器，所以PWM会出高电平。考虑到上述问题，本次实验采用向下计数，这样当更新（下溢）中断到来时，比较器值小于计数器，PWM不会出高电平。如下图所示

 对于曲轴信号，脉冲计数器值58，59和118，119为全周期低电平，大于119则归零复位（曲轴转2圈，凸轮轴转1圈，进入下一周期）。

凸轮轴信号通过通过定时器2的PWM来模拟，曲轴完成两个60-2，凸轮轴完成一个4脉冲，+一个1后30°单脉冲，所以定时器1的PWM频率时定时器2的30倍，通过设置分频及计数器周期可以对定时器2的PWM周期灵活调整；通过定时器2计数器的预装值来微调其相位。最后对于1缸上止点后30°的单脉冲，可通过在中断服务中修改定时器2比较器装载值来实现，如下图，

这里30°可以通过曲轴脉冲数来确定，凸轮轴30°对应曲轴60°，即第10脉冲，至于凸轮轴脉冲宽度，可以自定。中断服务如下

 最终效果如下，

介于本人水平有限，本次实验目的仅仅是抛砖引玉，希望大家能够贴上更简单的代码。