TIM（输出比较&PWM波形）（STM32学习笔记）

最新推荐文章于 2025-04-18 14:19:40 发布

sakabu

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分类专栏： STM32 文章标签： stm32 学习笔记

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输出比较（OC）简介

·OC (Output Compare) 输出比较

·输出比较可以通过比较CNT与CCR寄存器值的关系，来对输出电平进行置1、置0或翻转的操作，用于输出一定频率和占空比的PWM波形

·每个高级定时器和通用定时器都拥有4个输出比较通道

·高级定时器的前3个通道额外拥有死区生成和互补输出的功能

PWM简介

·PWM (Pulse Width Modulation) 脉冲宽度调制

·在具有惯性的系统中，可以通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要的模拟参量，常应用于电机控速等领域

·PWM参数：频率=1/Ts 占空比 = Ton/Ts 分辨率 =占空比变化步距

图1

输出比较通道（通用定时器）

图2

输出比较模式

图3

（本文使用的是PWM模式1）

配置PWM的基本结构

图4

可见还是要用到定时器的功能，通过不断比较CCR和CNT的值，在PWM模式1下就能输出PWM波形，通过修改CCR的值，就能产生不同占空比的PWM波形。

下面是关于PWM波形参数的计算公式

图5

初始化配置模板

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
	
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;//选择复用推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);

//选择时基单元的时钟
TIM_InternalClockConfig(TIM2);//选择内部时钟来驱动 可不写 定时器上电默认使用内部时钟
	
//配置时基单元
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;//指定时钟分频
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;//计数器计数模式
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period=100-1;//给ARR自动重装器赋值(0~65535)
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler=720-1;//给PSC预分频器赋值(0~65535)
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter=0;//重复计数器 高级计数器才有 置0
TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseInitStructure);
	
//配置输出比较单元
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure);//给结构体赋一个初始值
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode=TIM_OCMode_PWM1;//输出比较模式 PWM模式1
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity=TIM_OCPolarity_High;//输出比较极性
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState=TIM_OutputState_Enable;//输出状态(使能或失能)
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse=50;//设置ccr寄存器的值 x=(0~0xFFFF)

/*	下面这些结构体参数高级定时器才用到
TIM_OCInitStructure.TIM_OCIdleState
TIM_OCInitStructure.TIM_OCNIdleState
TIM_OCInitStructure.TIM_OCNPolarity
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputNState*/
	
TIM_OC1Init(TIM2,&TIM_OCInitStructure);
	
//启动定时器
TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);

这里的ARR=99，PSC=719，CCR=50，那么根据公式可知，输出的是一个频率为1KHz，占空比为50%，分辨率为1%的PWM波形。

注意事项：初始化GPIO口时输出模式要设置为复用推挽输出，即GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;（对于普通的开漏/推挽输出，引脚的控制权是来自于输出数据寄存器的，如果想让定时器控制引脚，就需要使用复用开漏/推挽输出，这时输出数据寄存器被断开，输出控制权转移给片上外设，这里片上外设的引脚连接的是TIM2的CH1通道）

内部定时器配置和之前一样，主要是配置输出比较单元

TIM_OCMode对应图3里的输出比较模式

TIM_OCPolarity设置有效电平为高电平或低电平，一般设置为高电平

*这里用到了一个之前见过类似但没有用过的函数TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure);

它的作用是给结构体赋一个默认值，我之前就在想，配置结构体时我们都是把所有参数列出来，然后一一转到定义去配置，不明白这个函数有什么作用，但是模板里有些结构体参数是没有用到的，只有高级定时器才需要配置，但我们不去配置它们，程序可能会出错，所以在配置需要用到的参数之前，调用这个函数，再去配置我们需要用到的参数，这个函数就是这样用的。

最后打开通道1，即可在对应GPIO口输出PWM波形