STM32HAL库高级定时器实验——高级定时器输出比较实验

前言

本实验使用高级定时器输出比较模式下的翻转功能，通过定时器 4 个通道分别输出 4 个 50%占空比、不同相位的 PWM。

实验原理

输出比较模式下翻转功能作用是：当计数器的值等于捕获/比较寄存器影子寄存器的值时，OC1REF 发生翻转，进而控制通道输出（OCx）翻转。通过翻转功能实现输出 PWM 的具体原理如下： PWM 频率由自动重载寄存器（TIMx_ARR）的值决定，在这个过程中，只要自动重载寄存器的值不变，那么 PWM 占空比就固定为 50%。我们可以通过捕获/比较寄存器（TIMx_CCRx）的值改变 PWM 的相位。生成 PWM 的原理如图：
在这里插入图片描述
总结：PWM波周期或频率由ARR决定，占空比固定50%，相位由CCRx决定
我们设置固定的 ARR 值为 999，那么 PWM 占空比固定为 50%，通过改变 4 个通道的捕获/比较寄存器（TIMx_CCRx）的值使得每个通道输出的 PWM 的相位都不一样，注意捕获/比较寄存器的值设置范围是： 0 ~ ARR。比如： TIMx_CCR1=250-1， TIMx_CCR2=500-1， TIMx_CCR3=750-1， TIMx_CCR4=1000-1，那么可以得到通道 1~通道 4 输出的 PWM 的相位分别是： 25%、 50%、 75%、 100%。翻转功能输出的 PWM 周期，这里用 T 表示，其计算公式如下：
T= 2*(arr+1)*((psc+1)/ Tclk)
其中：
T：翻转功能输出的 PWM 周期（单位为 s）。
Tclk：定时器的时钟源频率（单位为 MHz）。
arr：自动重装寄存器（TIMx_ARR）的值。
psc：预分频器寄存器（TIMx_PSC）的值。

涉及到的寄存器

高级定时器输出比较模式除了用到定时器的时基单元：计数器寄存器(TIMx_CNT)、预分频器寄存器(TIMx_PSC)、自动重载寄存器(TIMx_ARR)之外。主要还用到以下这些寄存器：

控制寄存器 1（TIMx_CR1）

在这里插入图片描述

上图中我们只列出了本实验需要用的一些位，其中：位 7（APRE）用于控制自动重载寄存器是否具有缓冲作用，在基本定时器的时候已经讲过，请回顾。本实验中，我们把该位置 1。
位 4（DIR）用于配置计数器的计数方向，本实验默认置 0 即可。
位 CEN 位，用于使能计数器的工作，必须要设置该位为 1，才可以开始计数。