STM32F103ZET6 PWM输出

本文详细介绍了STM32F103ZET6芯片中通用定时器的PWM功能,包括通用定时器的结构、输入/输出脚、计数方式以及PWM输出的工作原理。内容涵盖了计数模式设置、PWM频率和占空比的确定,以及配置PWM输出的步骤。此外,还提供了HAL库操作PWM输出的初始化代码示例。

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1、通用定时器的PWM功能

  STM32F103ZET6有4个通用定时器,分别是TIM2、TIM3、TIM4、TIM5。

  通用定时器由一个可编程预分频器驱动的16位自动装载计数器构成。

  通用定时器的很多功能与基本定时器是一样的,但是每个通用定时器都有4个IO口,可以用来测量输入信号的脉冲长度(输入捕获)或产生输出波形(输出比较和PWM)。

  通用定时器可以用来输出PWM信号,每个通用定时器可以输出4路PWM信号。

2、通用定时器的输入/输出脚

  每个通用定时器都具有4个输入/输出通道,即4个IO口,它们的对应关系如下图:

3、通用定时器的计数方式

   通用定时器的框图如下:

  图中TIMx_CH1、TIMx_CH2、TIMx_CH3、TIMx_CH4就是用来输出PWM的脚位,对应定时器的4个通道。

  通用定时器的功能是在基本定时器功能上的扩展,定时部分跟基本定时器是差不多的,只是基本定时器只能是向上计数,而通用定时器既可以设置成向上计数、也可以设置成向下计数、或是设置成向上/向下计数。

  通用定时器的向上计数模式跟基本定时器是一样的。

  通用定时器的向下计数模式:

  在向下计数模式中,计数器先从TIMx_ARR自动装载寄存器中获取计数初值,然后开始向下计数,当计数到0时产生中断并重新从TIMx_ARR自动装载寄存器中获取初值。

通用定时器的向上/向下计数模式:  

  在向上/向下计数模式中,计数器从0开始计数到TIMx_ARR-1的值后产生中断,然后向下计数到1并产生中断;然后再从0开始重新计数。

  在向上/向下计数模式中,不能对TIMx_CR1寄存器中的DIR位赋值,DIR位由硬件更新,可以通过读取DIR位来确认当前是向上计数还是向下计数。

    在向上/向下计数模式中,如果内部时钟分频因子为1,TIMx_ARR自动装载寄存器的值为0x06,那么定时器的的时序图如下:

  从图中可以看到,计数器向上计数到0x05的时候产生了溢出中断,计数器向下计数到1的时候产生了溢出中断。

  通用定时器通过TIMx_CR1控制寄存器的CMS[1:0]位和DIR位来控制定时器的计数方向。

4、通用定时器PWM输出的工作原理

  通用定时器PWM输出的频率由TIMx_ARR自动重装载寄存器和TIMx_PSC预分频器寄存器确定、占空比由TIMx_CCRx捕获/比较寄存器决定。

### STM32F103ZET6 PWM 输出配置示例教程 STM32F103ZET6 是一款基于 ARM Cortex-M3 内核的高性能微控制器,支持多种外设功能,其中包括定时器模块用于生成脉宽调制 (PWM) 信号。以下是关于如何在 STM32F103ZET6 上配置并输出 PWM 的详细说明。 #### 定时器与 GPIO 配置基础 为了实现 PWM 功能,通常会使用通用定时器(如 TIM2、TIM3 等),并将相应的 GPIO 引脚设置为复用模式以连接到指定的定时器通道[^2]。具体来说: - **GPIO 初始化**: 将需要使用的 IO 口分配给对应的定时器通道。 - **定时器初始化**: 设置预分频器 (PSC) 自动重装载寄存器 (ARR),从而定义 PWM 周期。 - **捕获/比较单元配置**: 使用 CCR 寄存器来设定占空比。 #### HAL 库下的 PWM 配置流程 利用 STM32CubeMX 工具自动生成项目框架后,在代码层面完成进一步定制化操作如下所示: ```c // 启动定时器输出比较中断(可选) __HAL_TIM_ENABLE_IT(&htim2, TIM_IT_CC1); // 设定初始占空比 uint32_t dutyCycle = 75; // 占空比百分比值 __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim2, TIM_CHANNEL_1, ((dutyCycle * htim2.Init.Period)/100)); // 开启对应通道的输出 HAL_TIM_PWM_Start(&htim2, TIM_CHANNEL_1); ``` 上述片段展示了如何动态调整某个特定通道上的 PWM 波形参数以及启动它的工作状态。 #### 实际案例分析 - 四路独立PWM输出 当需求涉及多路同步或者异步变化规律控制时,则需注意不同通道间相互影响关系及其硬件资源占用情况。例如对于 STM32F103ZET6 而言,其高级控制定时器(TIM1 & TIM8)能够提供互补型双极性驱动能力;而普通计数器则更适合处理简单周期性的单向调节任务。 ---
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