STM32F4 PWM 配置程序

以下是一个基于STM32F4系列微控制器的PWM配置示例程序，使用标准外设库（Standard Peripheral Library）配置TIM3的通道1（PA6）输出PWM信号。

硬件连接

• PWM输出引脚：PA6 (TIM3_CH1)
• 使用TIM3定时器

程序代码

#include "stm32f4xx.h"
#include "stm32f4xx_gpio.h"
#include "stm32f4xx_rcc.h"
#include "stm32f4xx_tim.h"

void PWM_Init(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStruct;
    TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStruct;
    
    // 1. 使能时钟
    RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);
    
    // 2. 配置GPIO
    GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;              // PA6
    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;            // 复用功能
    GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;      // 100MHz
    GPIO_InitStruct.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;          // 推挽输出
    GPIO_InitStruct.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;            // 上拉
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    
    // 将PA6连接到TIM3_CH1
    GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource6, GPIO_AF_TIM3);
    
    // 3. 配置定时器基本参数
    TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler = 84 - 1;       // 84MHz/84 = 1MHz
    TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
    TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period = 1000 - 1;        // 1MHz/1000 = 1kHz PWM频率
    TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
    TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseInitStruct);
    
    // 4. 配置PWM模式
    TIM_OCInitStruct.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
    TIM_OCInitStruct.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
    TIM_OCInitStruct.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
    TIM_OCInitStruct.TIM_Pulse = 500;                    // 初始占空比50% (500/1000)
    TIM_OC1Init(TIM3, &TIM_OCInitStruct);
    TIM_OC1PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);
    
    // 5. 使能定时器
    TIM_ARRPreloadConfig(TIM3, ENABLE);
    TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);
}

// 修改PWM占空比
void PWM_SetDutyCycle(uint16_t dutyCycle)
{
    // dutyCycle范围: 0-1000 (对应0-100%)
    TIM_SetCompare1(TIM3, dutyCycle);
}

int main(void)
{
    PWM_Init();
    
    while(1)
    {
        // 示例：逐渐改变占空比
        for(int i = 0; i <= 1000; i += 10)
        {
            PWM_SetDutyCycle(i);
            for(int j = 0; j < 100000; j++); // 简单延时
        }
        
        for(int i = 1000; i >= 0; i -= 10)
        {
            PWM_SetDutyCycle(i);
            for(int j = 0; j < 100000; j++); // 简单延时
        }
    }
}

关键参数说明

1. 时钟配置：

   • STM32F4主频通常为168MHz，APB1定时器时钟为84MHz
   • 预分频值84-1，将84MHz分频为1MHz

2. PWM频率：

   • 由TIM_Period决定：1MHz/1000 = 1kHz PWM频率
   • 若要改变频率，调整TIM_Period值

3. 占空比：

   • 通过TIM_SetCompare1()函数设置，范围0-TIM_Period
   • 示例中初始占空比为50%（500/1000）

使用HAL库的版本

如果你使用HAL库，配置代码如下：

#include "stm32f4xx_hal.h"

TIM_HandleTypeDef htim3;
TIM_OC_InitTypeDef sConfigOC;

void PWM_Init(void)
{
    // 1. 使能时钟
    __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
    __HAL_RCC_TIM3_CLK_ENABLE();
    
    // 2. 配置GPIO
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
    GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_6;
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
    GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF2_TIM3;
    HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    
    // 3. 配置定时器
    htim3.Instance = TIM3;
    htim3.Init.Prescaler = 84-1;
    htim3.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
    htim3.Init.Period = 1000-1;
    htim3.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
    HAL_TIM_PWM_Init(&htim3);
    
    // 4. 配置PWM通道
    sConfigOC.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1;
    sConfigOC.Pulse = 500; // 初始占空比50%
    sConfigOC.OCPolarity = TIM_OCPOLARITY_HIGH;
    sConfigOC.OCFastMode = TIM_OCFAST_DISABLE;
    HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim3, &sConfigOC, TIM_CHANNEL_1);
    
    // 5. 启动PWM
    HAL_TIM_PWM_Start(&htim3, TIM_CHANNEL_1);
}

// 修改占空比
void PWM_SetDutyCycle(uint16_t dutyCycle)
{
    sConfigOC.Pulse = dutyCycle;
    HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim3, &sConfigOC, TIM_CHANNEL_1);
    HAL_TIM_PWM_Start(&htim3, TIM_CHANNEL_1);
}

注意事项

1. 根据实际需求调整预分频值和周期值以获得所需的PWM频率
2. 确保使用的GPIO引脚与定时器通道匹配
3. 不同定时器的最大频率不同，请参考芯片参考手册
4. 对于高精度应用，考虑使用高级定时器(TIM1或TIM8)

你可以根据需要修改定时器、通道和引脚配置以适应你的具体硬件设计。