STM32 PWM输出实验

一，简介 

1）输出原理

 我们假定定时器工作在向上计数PWM 模式，且当 CNT<CCRx 时，输出 0，当 CNT>=CCRx 时输出 1。那么就可以得到如上的PWM 示意图：当 CNT 值小于 CCRx 的时候， IO 输出低电平(0)，当 CNT 值大于等于 CCRx 的时候， IO 输出高电平(1)，当 CNT 达到 ARR 值的时候，重新归零，然后重新向上计数，依次循环。改变 CCRx 的值，就可以改变 PWM 输出的占空比，改变 ARR 的值，就可以改变 PWM输出的频率。

周期与arr有关。

STM32 的定时器除了 TIM6 和 7。其他的定时器都可以用来产生 PWM 输出。其中高级定时器 TIM1 和 TIM8 可以同时产生多达 7 路的 PWM 输出。而通用定时器也能同时产生多达 4路的 PWM 输出。STM32 最多可以同时产生 30 路 PWM 输出。

 

2）所需寄存器

除了通用定时器配置所需的寄存器外，还会用到 4 个寄存器（通用定时器则只需要 3 个），来控制 PWM 的输出。这四个寄存器分别是：捕获/比较模式寄存器（TIMx_CCMR1/2）、捕获/比较使能寄存器（TIMx_CCER）、捕获/比较寄存器（TIMx_CCR1~4） 以及刹车和死区寄存（TIMx_BDTR）。

3）工作过程

 4）模式

 模式1  CNT<CCR X 为有效电平

模式2  CNT>CCR X 为有效电平

有效电平为1 还是 0由CC1P决定极性

二，寄存器以及函数

寄存器

1）TIMx_CCRx寄存器OCxPE位（x为1234）

TIM_OCxPreloadConfig(TIM_TypeDef*TIMx,uint16_t TIM_OCPreload);

例TIM_OC1PreloadConfig(TIM1, TIM_OCPreload_Enable);

2）ARPE位

决定 改变ARR  值的改变是本周期瞬时生效还是下一周期更新生效

库函数

1）PWM 模式及通道方向, 使能输出。

void TIM_OC1Init(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_OCInitTypeDef* TIM_OCInitStruct)；

结构体

typedef struct
{
uint16_t TIM_OCMode;         //pwm 模式1或模式2
uint16_t TIM_OutputState;    //输出使能 OR失能
uint16_t TIM_OutputNState; 
uint16_t TIM_Pulse;          //比较值，写CCRx
uint16_t TIM_OCPolarity;     //比较输出极性
uint16_t TIM_OCNPolarity;
uint16_t TIM_OCIdleState;
uint16_t TIM_OCNIdleState;
} TIM_OCInitTypeDef;

成员变量

参数 TIM_OCMode 设置模式是 PWM 还是输出比较，这里我们是 PWM 模式
参数 TIM_OutputState 用来设置比较输出使能，也就是使能 PWM 输出到端口。
参数 TIM_OCPolarity 用来设置极性是高还是低。
其他的参数 TIM_OutputNState， TIM_OCNPolarity， TIM_OCIdleState 和TIM_OCNIdleState 是高级定时器 TIM1 和 TIM8 才用到的。

例

TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2; //选择 PWM 模式 2

TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse=100；//设置待装入捕获比较寄存器的脉冲值
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比较输出使能
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //输出极性高
TIM_OC1Init(TIM1, &TIM_OCInitStructure); //初始化 TIM1 OC1 

2）设置比较值函数

void TIM_SetCompare1(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t Compare1)；// 定时器1

3）使能输出比较预装载

void TIM_OC1PreloadConfig(TIM1_TypeDef*,u16 TIM_OCPreload);//定时器1

4）使能自动重装载的预装载寄存器允许位ARPE 

TIM_ARRPreloadConfig(TIM_TypeDef*, NewState); 
例TIM_ARRPreloadConfig(TIM1, ENABLE); //使能TIMx在ARR上的预装载寄存器

三，通道引脚

四，步骤

 

 五，软件部分

工程

 main.c

#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "sys.h"
#include "pwm.h"
 int main(void)
 {	
	u16 led0pwmval=0;    
	u8 dir=1;	
	delay_init();	    	 //延时函数初始化	  
	LED_Init();		  	//初始化与LED连接的硬件接口
	TIM1_PWM_Init(899,0);//不分频。PWM频率=72000/(899+1)=80Khz 
   	while(1)
	{
 		delay_ms(10);	 
		if(dir)led0pwmval++;
		else led0pwmval--;	 
 		if(led0pwmval>300)dir=0;
		if(led0pwmval==0)dir=1;	   					 
		TIM_SetCompare1(TIM1,led0pwmval);	   
	} 
}

pwm.c

#include "pwm.h"
#include "led.h"
//arr：自动重装值
//psc：时钟预分频数
void TIM1_PWM_Init(u16 arr,u16 psc)
{  
	 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
	TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;

	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1, ENABLE);// 
 	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA , ENABLE);  //使能GPIO外设时钟使能
	                                                                     	

   //设置该引脚为复用输出功能,输出TIM1 CH1的PWM脉冲波形
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8; //TIM_CH1
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;  //复用推挽输出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

	
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值	 80K
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值  不分频
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //TIM向上计数模式
	TIM_TimeBaseInit(TIM1, &TIM_TimeBaseStructure); //根据TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMx的时间基数单位

 
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2; //选择定时器模式:TIM脉冲宽度调制模式2
	TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比较输出使能
	TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0; //设置待装入捕获比较寄存器的脉冲值
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //输出极性:TIM输出比较极性高
	TIM_OC1Init(TIM1, &TIM_OCInitStructure);  //根据TIM_OCInitStruct中指定的参数初始化外设TIMx

  TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1,ENABLE);	//MOE 主输出使能	

	TIM_OC1PreloadConfig(TIM1, TIM_OCPreload_Enable);  //CH1预装载使能	 
	
	TIM_ARRPreloadConfig(TIM1, ENABLE); //使能TIMx在ARR上的预装载寄存器
	
	TIM_Cmd(TIM1, ENABLE);  //使能TIM1
 
   
}

pwm.H

#ifndef __PWM_H
#define __PWM_H
#include "sys.h"



void TIM1_PWM_Init(u16 arr,u16 psc);

#endif