STM32使用PWM

一、PWM简介（Pulse width modulation）

1.定义：PWM，就是脉冲宽度调制，也就是占空比可变的脉冲波形。
2.适用条件：PWM所应用的场景必须为惯性系统，像led，当立即变为低电平时，led并不会瞬间熄灭，而是具有惯性，在短时间内为逐渐熄灭。
3.应用：智能车，机器人等项目。呼吸灯、驱动电机等。

二、频率

频率为Ts的倒数，频率越大，则等效模拟信号越平稳。（即输出的方波整体上较为密集）

三、占空比（Duty Ratio）

1.定义：占空比指在一个脉冲循环内，通电时间相对于总时间所占的比例。（或者说在一个周期中，高电平的时间占整个周期的时间）
2.计算：D=Ton/Ts（Ton为一个周期内高电平的时间、Ts为高低电平变换周期的时间）
3.作用：频率一定时，可以通过改变占空比来调节电压。
例如高电平为5V，低电平为0V时，占空比为80%时，可以看作为4/5处的电压，即4V。

四、分辨率

1.定义：是指PWM最小能设定到的高电平时间所占周期的比例，即最小占空比。
2.在一个时钟下，若降低频率，则周期变大，分辨率增大。

五、STM32使用pwm

1.输出比较OC（Output Compare）

如图

流程：在进行CNT与CCR比较后，其结果在经过输出比较电路后，通过TIM_CH1输出到GPIO引脚上。

原理：通过进行对CNT计数器与CCR捕获比较寄存器的比较，来输出一个电平不断跳变的PWM方波。
每当CNT=RCC时，就会进行一次电平翻转，CNT>CCR且小于ARR（即在一个周期内）时输出高电平。

2.输出比较电路

原理：当CNT大于或等于CCR时，传输信号至控制器，后改变其输出的电平。

3.通用计时器

通用计时器共有4个RCC寄存器，且他们公用一个CNT计数器。

六、通过STM32输出50%占空比的PWM

1.思路

1.RCC开启时钟(GPIO和TIM)
2.选择时基单元的时钟源（定时中断选择内部时钟源）
3.配置时基单元（预分频器、自动重装器、计数模式）
4.配置CCR的值、输出比较模式、极性选择、输出使能的等参数
5.配置GPIO（PWM对应的GPIO使用复用推挽输出模式）

2.代码（PWM.c）

void PWM_Init(void)
{
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
	
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
	//GPIO初始化
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);//开启通用定时器TIM2的时钟
	TIM_InternalClockConfig(TIM2);//选择时基单元的时钟(默认使用内部时钟)
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;//指定时钟分频，1表示不分频
	//滤波器作用：滤掉信号的抖动干扰
	//滤波器原理:在一个固定的时钟频率f下采样，若连续N个采样点电平一致，表示输入信号稳定，则输出
	//若N个采样点电平不相同，表示信号有抖动，则直接输出低电平或输出上一次的电平
	//采样频率由内部时钟直接来或由内部时钟加时钟分频来
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;//计数器模式（向上/向下/中间3个）
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period=100-1;//周期（10K的频率下计1w个数即为1s）(ARR)
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler=720-1;//预分频器(72M对7200分频，得到10K的计数频率)(PSC)
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter=0;//重复计数器（高级计数器才有）
	TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseInitStructure);//初始化结构体
	TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInit_InitStructure;
	TIM_OCStructInit(&TIM_OCInit_InitStructure);//给结构体赋初值，以免对高级定时器等造成干扰
	
	TIM_OCInit_InitStructure.TIM_OCMode=TIM_OCMode_PWM1;//设置输出比较的模式
	//TIM_OCMode_Timing        冻结模式            
	//TIM_OCMode_Active        相等时置有效电平        
	//TIM_OCMode_Inactive      相等时置无效电平
	//TIM_OCMode_Toggle        相等时电平翻转      
	//TIM_OCMode_PWM1          PW1模式         
	//TIM_OCMode_PWM2		   PW2模式
	TIM_OCInit_InitStructure.TIM_OCPolarity=TIM_OCPolarity_High;//设置输出比较的极性
	//TIM_OCPolarity_High      极性不翻转，REF有效是高电平，REF有效时输出高电平
	//TIM_OCPolarity_Low  		REF电平取反，有效电平为低电平
	TIM_OCInit_InitStructure.TIM_OutputState=ENABLE;//设置输出使能
	TIM_OCInit_InitStructure.TIM_Pulse=50;//设置CCR
	TIM_OC1Init(TIM2,&TIM_OCInit_InitStructure);
	//初始化输出比较单元
	TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);//启动定时器
}

3.计算

4.示波器检测