STM32-PWM输出-库函数版本

参考资料：

1、正点原子探索者STM32f407开发板-《STM32f407开发指南-库函数版本》-第14章；

2、STM32F4xx 官方参考资料《STM32F4xx中文参考手册》-第15.4章-TIM2到TIM5寄存器。

目录

PWM工作原理

设置输出电平占空比的原理

关于有效电平≠高低电平

总结：

PWM输出配置步骤

⑤关于TIM_OCxInit();——初始化输出比较参数函数——输出极性的含义

⑦关于自动装载的预装载寄存器

⑨关于占空比改变函数TIM_SetComparex();

总示例

写初始化pwm函数

在main函数中使用

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PWM工作原理

 

设置输出电平占空比的原理

1、CNT和CCR1比较，比较结果有“＞”或者“≤”两种；

2、将结果送给TIMx_CCR1的OC1M位决定，结果有有效电平或者无效电平两种，就是那个oc1ref；

3、将结果送给TIMx_CCR1的CC1P位决定，CC1P位分别决定有效电平和无效电平是高电平还是低电平；

4、输出使能电路（TIMx_CCR1的CC1E位使能），即输出高低电平。

上图CCR1:OC1M位，可以看到有PWM 模式 1 和PWM 模式 2 ，在递增计数模式下，只要 TIMx_CNT

关于有效电平≠高低电平

用人话说就是：在PWM 模式 1下，向上计数时，小于自己设置的值就是有效电平；向下计数则相反，大于自己设置的值就是有效电平。ARR就是计到的最大数值（自动装载值），TIMx_CNT就是实时变化的计数器的值，TIMx_CCR1就是设定的阈值。控制输出占空比就是控制这个阈值与ARR的比例。

那么有效电平是高电平还是低电平呢？这还是得靠自己设定，由CCER:CC1P位决定：

 然后由CCER:CC1E位决定输入/捕获1输出使能：

总结：

 

PWM输出配置步骤

① 使能定时器x和相关IO口时钟：

        使能定时器x时钟：RCC_APB1PeriphClockCmd();

        使能GPIOF时钟：RCC_AHB1PeriphClockCmd();

② 初始化IO口为复用功能输出。函数：GPIO_Init();

        GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;        //复用功能

③ GPIOFX复用映射到定时器x：

        GPIO_PinAFConfig(GPIOF,GPIO_PinSourceX,GPIO_AF_TIMx);  

④ 初始化定时器：ARR、PSC等：TIM_TimeBaseInit();

⑤ 初始化输出比较参数：TIM_OCxInit();

⑥ 使能预装载寄存器： TIM_OCxPreloadConfig(TIMx, TIM_OCPreload_Enable);

⑦ 使能自动重装载的预装载寄存器允许位：TIM_ARRPreloadConfig(TIMx,ENABLE);

⑧ 使能定时器：TIM_Cmd(TIM_TypeDef* TIMx, FunctionalState NewState);

⑨ 改变比较值CCRx，达到不同的占空比效果：TIM_SetComparex();

注：第⑨步可在主函数中设置。

其中“x”是对应的通道，如TIM2_CH3就是定时器2，通道（channel）3。

⑤关于TIM_OCxInit();——初始化输出比较参数函数——输出极性的含义

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

typedef struct
{
  uint16_t TIM_OCMode;      //PWM模式1或者模式2
  uint16_t TIM_OutputState;//输出使能 OR失能
  uint16_t TIM_OutputNState;
  uint16_t TIM_Pulse;      //比较值，写CCRx
  uint16_t TIM_OCPolarity;//比较输出极性-----设定有效电平是高电平还是低电平
  uint16_t TIM_OCNPolarity; 
  uint16_t TIM_OCIdleState;  
  uint16_t TIM_OCNIdleState; 
} TIM_OCInitTypeDef;

使用示例：

TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2; //PWM模式2
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比较输出使能
TIM_OCInitStructure. TIM_Pulse=100;
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //输出极性:TIM输出比较极性为高
TIM_OC2Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);  //根据指定的参数初始化外设TIM3 OC2

输出极性高低意思就是说有效电平是高电平还是低电平

⑦关于自动装载的预装载寄存器

void TIM_ARRPreloadConfig(TIM_TypeDef* TIMx, FunctionalState NewState);

作用就是更新ARR的值

 

简单的说，ARPE=0，ARR立即生效；APRE=1，ARR下个比较周期生效。

⑨关于占空比改变函数TIM_SetComparex();

应用示例：

TIM_SetCompare3(TIM2 ,100);

比如我设定的是TIM2_CH3，因为是通道3，所以用TIM_SetCompare3，通道几就用compare几。

而一百表示计数器一直在与100比较。

总示例

写初始化pwm函数

#include "pwm.h"
#include "led.h"
#include "usart.h"
 

//TIM2 PWM部分初始化 
//PWM输出初始化
//arr：自动重装值
//psc：时钟预分频数
void TIM2_PWM_Init(u32 arr,u32 psc)
{		 					 
	//此部分需手动修改IO口设置
	
	GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
	TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
	TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;
	
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);  	//TIM14时钟使能    
	RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOB,ENABLE); 	//使能PORTB时钟	
	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;           //GPIOB10
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;        //复用功能
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;	//速度100MHz
	GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;      //推挽复用输出
	GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;        //上拉
	GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);              //初始化PB10
	
	GPIO_PinAFConfig(GPIOB,GPIO_PinSource10,GPIO_AF_TIM2); //GPIOB10复用为定时器2
	  
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler=psc;  //定时器分频
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up; //向上计数模式
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=arr;   //自动重装载值
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1; 
	TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseStructure);//初始化定时器2
	
	//初始化TIM2 Channel3 PWM模式	 
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; //选择定时器模式:TIM脉冲宽度调制模式1
 	TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比较输出使能
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_Low; //输出极性:TIM输出比较极性低(有效电平为0)
	TIM_OC1Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);  //根据T指定的参数初始化外设TIM2 OC1

	TIM_OC1PreloadConfig(TIM2, TIM_OCPreload_Enable);  //使能TIM2在CCR1上的预装载寄存器
 
  TIM_ARRPreloadConfig(TIM2,ENABLE);//ARPE使能 
	
	TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);  //使能TIM2
 
										  
}  

在main函数中使用

#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"
#include "led.h"
#include "pwm.h"


int main(void)
{ 
	u16 led0pwmval=0;    
	u8 dir=1;
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置系统中断优先级分组2
	delay_init(168);  //初始化延时函数
	uart_init(115200);//初始化串口波特率为115200
 	TIM2_PWM_Init(500-1,84-1);	//84M/84=1Mhz的计数频率,重装载值500，所以PWM频率为 1M/500=2Khz.     
   while(1) //实现比较值从0-300递增，到300后从300-0递减，循环
	{
 		delay_ms(10);	 
		if(dir)led0pwmval++;//dir==1 led0pwmval递增
		else led0pwmval--;	//dir==0 led0pwmval递减 
 		if(led0pwmval>300)dir=0;//led0pwmval到达300后，方向为递减
		if(led0pwmval==0)dir=1;	//led0pwmval递减到0后，方向改为递增
 
		TIM_SetCompare3(TIM2,led0pwmval);	//修改比较值，修改占空比
	}
}

Fin.