STM32-PWM输出学习笔记

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已于 2022-03-24 17:21:25 修改

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文章标签： stm32 单片机

于 2022-03-24 17:20:47 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/wei20030312/article/details/123693802

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本文详细介绍了STM32中PWM的初始化过程，包括时钟配置、寄存器设置、模式选择等步骤，并提供了初始化函数和主函数的代码示例。通过设置TIM1的捕获/比较寄存器和预装载寄存器，实现PWM输出的占空比和频率调整，以控制LED亮度变化。

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13.1 PWM 简介

脉冲宽度调制(PWM) （Pulse Width Modulation），简称脉宽调制，是利用
微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。简单一点，就是对脉冲宽
度的控制，PWM 原理如图 13.1.1 所示：

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，这就是 PWM 输出的原理。

配置步骤

1）启开启 TIM1 时钟，配置 PA8 为复用输出

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); //使能定时器 3 时钟

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出

2 ）设置 TIM1 的的 ARR 和 PSC

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //设置自动重装载值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置预分频值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //向上计数模式
TIM_TimeBaseInit(TIM1, &TIM_TimeBaseStructure); //根据指定的参数初始化 TIMx 的

3））设置 TIM1_CH1 的的 PWM 模式及通道方向, 使能 TIM1 的 CH1 输出。

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

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

4））能使能 TIM1
TIM_Cmd(TIM1, ENABLE); //使能 TIM1
//5））设置 MOE 输出，使能 PWM 输出。 (高级定时器)
TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1,ENABLE); // MOE 主输出使能
6））改修改 TIM1_CCR1 来控制占空比
void TIM_SetCompare1(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t Compare1)；

函数代码

初始化函数 TIMI_PWM_Init(int arr,u16 psc)

#include "pwm.h"
#include "led.h"
//PWM 输出初始化
//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);// ①使能 tim1 时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA , ENABLE);
//①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;
//设置自动重装载寄存器的值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc;
//设置用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; //向上计数
TIM_TimeBaseInit(TIM1, &TIM_TimeBaseStructure); //②初始化 TIMx
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2; //脉宽调制模式 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; //输出极性高
TIM_OC1Init(TIM1, &TIM_OCInitStructure); //③初始化外设 TIMx
TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1,ENABLE); //⑤MOE 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); //④使能 TIM1
}

主函数

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);
}
}