PWM 互补两个引脚输出相同的PWM波形 CH1 和CH1N

    //将互补CH1N 输出pwm与CH1输出相同的波形     

    TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_Low;     //输出极性:TIM输出比较极性高
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCNPolarity = TIM_OCNPolarity_High;     //输出极性:TIM输出比较极性高  
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCIdleState    = TIM_OCIdleState_Set;       
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCNIdleState    = TIM_OCIdleState_Reset;

 

将输出极性 相反输出和空闲状态期间的TIM输出比较引脚状态输出相反,两者需要同时设置,只设置一个无法完成反转

<think>我们正在配置STM32G474的TIM16_CH1在PB8引脚输出可调占空比的PWM波形。根据STM32G4系列参考手册,我们需要完成以下步骤: 1. 使能相关时钟:包括GPIOB的时钟TIM16的时钟。 2. 配置PB8引脚为复用推挽输出模式,并映射到TIM16_CH1。 3. 配置TIM16的基本参数:预分频器、自动重载值等。 4. 配置TIM16的通道1PWM模式。 5. 使能TIM16。 6. 通过修改比较寄存器(CCR1)的值来调节占空比。 需要注意的是,STM32G474的TIM16是一个高级定时器(属于TIM1、TIM8、TIM15、TIM16、TIM17这一组),支持PWM输出。 具体步骤: 1. 使能时钟: - 使能GPIOB的时钟,通过RCC_AHB2ENR寄存器(使用库函数可能是RCC_AHB2PeriphClockCmd,但G4系列使用RCC->AHB2ENR)。 - 使能TIM16的时钟,通过RCC_APB2ENR寄存器(因为TIM16在APB2总线上)。 2. 配置GPIO: - PB8引脚需要配置为复用功能模式(Alternate Function)。 - 查找数据手册或参考手册可知,PB8的复用功能AF2对应TIM16_CH1(不同型号可能不同,G474中PB8的TIM16_CH1是AF2?需要确认,通常G4系列PB8的TIM16_CH1是AF14?注意:具体复用功能号需要查数据手册。根据STM32G474参考手册(RM0440),PB8的TIM16_CH1是AF14。但请注意,不同封装可能不同,这里以LQFP64为例,PB8的TIM16_CH1是AF14。因此,我们需要将PB8配置为AF14。 3. 配置TIM16: - 设置预分频器(TIM16->PSC)以确定计数器时钟频率。 - 设置自动重载值(TIM16->ARR)以确定PWM周期。 - 设置通道1PWM模式1或模式2,并设置比较值(TIM16->CCR1)以确定占空比。 - 使能预装载寄存器(ARRCCR1都使用预装载,这样可以在运行时修改而不立即生效,直到更新事件)。 - 使能输出(CCER寄存器)输出使能(MOE,因为是高级定时器,需要设置BDTR寄存器)。 4. 使能定时器:设置TIM16->CR1寄存器的CEN位。 5. 调节占空比:通过修改TIM16->CCR1的值来改变占空比。 下面我们使用HAL库来实现(如果用户没有指定库,我们通常使用HAL库,因为它是ST主推的)。同时,我们也可以给出寄存器操作的思路,但考虑到HAL库的通用性,这里以HAL库为例。 步骤代码(HAL库): ```c // 1. 定义定时器句柄初始化结构体 TIM_HandleTypeDef htim16; TIM_OC_InitTypeDef sConfigOC = {0}; // 2. 使能时钟 __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE(); __HAL_RCC_TIM16_CLK_ENABLE(); // 3. 配置PB8为TIM16_CH1 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0}; GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_8; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP; // 复用推挽输出 GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL; GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH; GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF14_TIM16; // 根据数据手册,PB8的TIM16_CH1是AF14 HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct); // 4. 配置TIM16 htim16.Instance = TIM16; htim16.Init.Prescaler = 0; // 预分频器,根据实际时钟设置 htim16.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP; htim16.Init.Period = 999; // 自动重载值,决定PWM周期 htim16.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1; htim16.Init.RepetitionCounter = 0; // 重复计数器,高级定时器需要 htim16.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_ENABLE; // 使能ARR预装载 if (HAL_TIM_PWM_Init(&htim16) != HAL_OK) { // 初始化错误处理 } // 5. 配置TIM16的通道1PWM模式 sConfigOC.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1; sConfigOC.Pulse = 500; // 初始占空比为50%(假设ARR=999,则500/1000=50%) sConfigOC.OCPolarity = TIM_OCPOLARITY_HIGH; // 输出极性:高电平有效 sConfigOC.OCFastMode = TIM_OCFAST_DISABLE; sConfigOC.OCIdleState = TIM_OCIDLESTATE_RESET; // 空闲状态 sConfigOC.OCNIdleState = TIM_OCNIDLESTATE_RESET; // 互补通道空闲状态(TIM16没有互补输出,但结构体需要设置) if (HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim16, &sConfigOC, TIM_CHANNEL_1) != HAL_OK) { // 配置通道错误处理 } // 6. 使能主输出(高级定时器需要) __HAL_TIM_MOE_ENABLE(&htim16); // 7. 启动PWM输出 HAL_TIM_PWM_Start(&htim16, TIM_CHANNEL_1); // 之后,可以通过__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim16, TIM_CHANNEL_1, 新的比较值)来改变占空比。 ``` 注意: - 预分频器自动重载值需要根据实际需要的PWM频率来设置。假设系统时钟为170MHz(STM32G474的最高频率),如果我们希望PWM频率为100kHz,则: - 定时器时钟 = 170MHz / (Prescaler + 1) - 周期(计数次数) = (定时器时钟) / (PWM频率) = 170000000 / (Prescaler+1) / 100000 - 所以,我们可以设置Prescaler=0,则周期=1700,因此ARR设置为1699(因为从0计数到1699,共1700个计数值)。但注意,如果需要的频率较低,预分频器可以设置大一些。 - 在HAL_TIM_PWM_ConfigChannel中设置的Pulse值就是初始的CCR1值,它决定了初始占空比。 - 高级定时器需要使能主输出(MOE),通过宏`__HAL_TIM_MOE_ENABLE(&htim16)`实现,它设置BDTR寄存器的MOE位。 问题中用户提到之前遇到问题,需要设置不同的PWM模式(PWM1PWM2)才能工作。在STM32中,PWM1PWM2模式的区别在于输出电平的极性。在PWM1模式下,当计数器小于CCR时输出有效电平(根据极性设置),大于CCR小于ARR时输出无效电平。而PWM2模式相反。通常我们使用PWM1模式,并可以通过设置极性来改变有效电平。所以,如果两个通道需要不同的模式,可能是因为电机的驱动逻辑需要两个PWM波反相?但用户这里只有一个通道,所以使用PWM1模式即可。 另外,用户参考的引用[1]中提到,需要改变PWM模式才能让两个电机都转动。这是因为两个电机的控制逻辑可能要求两个PWM波是互补的(一个高电平有效,一个低电平有效)。但用户现在只有一个通道,所以不需要考虑这个问题。 总结:我们配置PB8为AF14(TIM16_CH1),使用TIM16的通道1,设置为PWM1模式,通过修改CCR1的值来调节占空比。 相关问题: §§相关问题§§ 1. 如何计算STM32G474的PWM频率? 2. 如何动态改变PWM的占空比? 3. STM32G474的高级定时器(如TIM16)通用定时器在PWM输出上有什么不同? 4. 如果使用多个PWM通道,如何确保它们同步?</think>### STM32G474 TIM16 CH1 PB8 PWM 配置方法 以下是配置 STM32G474 的 TIM16 通道 1 (CH1) 在 PB8 引脚输出可调占空比 PWM 的完整步骤: #### 1. 时钟配置 ```c // 使能 GPIOB TIM16 时钟 RCC->AHB2ENR |= RCC_AHB2ENR_GPIOBEN; // 开启 GPIOB 时钟 RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_TIM16EN; // 开启 TIM16 时钟[^4] ``` #### 2. GPIO 配置 (PB8) ```c // 配置 PB8 为复用功能模式 GPIOB->MODER &= ~GPIO_MODER_MODE8_Msk; // 清除原有模式 GPIOB->MODER |= (2 << GPIO_MODER_MODE8_Pos); // 复用模式(10) // 设置复用功能为 TIM16_CH1 (AF14) GPIOB->AFR[1] &= ~GPIO_AFRH_AFSEL8_Msk; // 清除 AF 设置 GPIOB->AFR[1] |= (14 << GPIO_AFRH_AFSEL8_Pos); // AF14 = TIM16_CH1 // 设置输出类型速度 GPIOB->OTYPER &= ~GPIO_OTYPER_OT8; // 推挽输出 GPIOB->OSPEEDR |= (3 << GPIO_OSPEEDR_OSPEED8_Pos); // 高速模式 ``` #### 3. TIM16 基础配置 ```c // 停止定时器 TIM16->CR1 &= ~TIM_CR1_CEN; // 配置时基参数 TIM16->PSC = 79; // 预分频器 (80MHz/(79+1)=1MHz) TIM16->ARR = 999; // 自动重载值 (PWM周期=1ms) TIM16->CNT = 0; // 重置计数器 // 使能 ARR 预装载 TIM16->CR1 |= TIM_CR1_ARPE; ``` #### 4. PWM 通道配置 (CH1) ```c // 配置通道1PWM模式1 TIM16->CCMR1 &= ~TIM_CCMR1_OC1M_Msk; TIM16->CCMR1 |= (6 << TIM_CCMR1_OC1M_Pos); // PWM模式1 (0110) // 使能预装载 TIM16->CCMR1 |= TIM_CCMR1_OC1PE; // 设置初始占空比 (50%) TIM16->CCR1 = 500; // 输出极性设置 (高电平有效) TIM16->CCER &= ~TIM_CCER_CC1P; // 使能通道输出 TIM16->CCER |= TIM_CCER_CC1E; // 主输出使能 (MOE, 高级定时器必需) TIM16->BDTR |= TIM_BDTR_MOE; ``` #### 5. 启动定时器 ```c // 启动计数器 TIM16->CR1 |= TIM_CR1_CEN; ``` #### 6. 动态调节占空比 ```c // 在运行时修改占空比 (范围: 0-ARR) void Set_PWM_Duty(uint16_t duty) { TIM16->CCR1 = duty; // 直接写入CCR1寄存器 } // 示例: 设置75%占空比 (ARR=999) Set_PWM_Duty(750); ``` #### 关键参数说明: 1. **PWM 频率**:$f_{PWM} = \frac{f_{TIM}}{(PSC+1) \times (ARR+1)}$ - 例如:80MHz 时钟,PSC=79,ARR=999 → $f_{PWM} = \frac{80,000,000}{80 \times 1000} = 1\text{kHz}$ 2. **占空比计算**:$\text{占空比} = \frac{CCR1}{ARR+1} \times 100\%$ 3. **有效电平**:通过 `CCER.CC1P` 位控制(0=高电平有效,1=低电平有效) > ⚠️ **注意事项**: > 1. PB8 默认可能被其他功能占用(如调试接口),需确认复用功能映射正确[^2] > 2. 高级定时器必须启用 `MOE` (BDTR 寄存器),否则无输出[^5] > 3. PWM 模式选择:`PWM1` `PWM2` 决定有效电平起始位置[^1] > 4. 修改占空比时建议在 PWM 周期开始同步更新
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