SMT32的PWM波形輸出配置總結(jié)

本文分享STM32之PWM波形輸出配置總結(jié)。

一. TIMER分類(lèi)：

STM32中一共有11個(gè)定時(shí)器，其中TIM6、TIM7是基本定時(shí)器；TIM2、TIM3、TIM4、TIM5是通用定時(shí)器；TIM1和TIM8是高級(jí)定時(shí)器，以及2個(gè)看門(mén)狗定時(shí)器和1個(gè)系統(tǒng)嘀嗒定時(shí)器。其中系統(tǒng)嘀嗒定時(shí)器是前文中所描述的SysTick。

其中TIM1和TIM8是能夠產(chǎn)生3對(duì)PWM互補(bǔ)輸出，常用于三相電機(jī)的驅(qū)動(dòng)，時(shí)鐘由APB2的輸出產(chǎn)生。TIM2-TIM5是普通定時(shí)器，TIM6和TIM7是基本定時(shí)器，其時(shí)鐘由APB1輸出產(chǎn)生。

二、PWM波形產(chǎn)生的原理：

通用定時(shí)器可以利用GPIO引腳進(jìn)行脈沖輸出，在配置為比較輸出、PWM輸出功能時(shí)，捕獲/比較寄存器TIMx_CCR被用作比較功能，下面把它簡(jiǎn)稱為比較寄存器。

這里直接舉例說(shuō)明定時(shí)器的PWM輸出工作過(guò)程：若配置脈沖計(jì)數(shù)器TIMx_CNT為向上計(jì)數(shù)，而重載寄存器TIMx_ARR被配置為N，即TIMx_CNT的當(dāng)前計(jì)數(shù)值數(shù)值X在TIMxCLK時(shí)鐘源的驅(qū)動(dòng)下不斷累加，當(dāng)TIMx_CNT的數(shù)值X大于N時(shí)，會(huì)重置TIMx_CNT數(shù)值為0重新計(jì)數(shù)。

而在TIMxCNT計(jì)數(shù)的同時(shí)，TIMxCNT的計(jì)數(shù)值X會(huì)與比較寄存器TIMx_CCR預(yù)先存儲(chǔ)了的數(shù)值A(chǔ)進(jìn)行比較，當(dāng)脈沖計(jì)數(shù)器TIMx_CNT的數(shù)值X小于比較寄存器TIMx_CCR的值A(chǔ)時(shí)，輸出高電平（或低電平），相反地，當(dāng)脈沖計(jì)數(shù)器的數(shù)值X大于或等于比較寄存器的值A(chǔ)時(shí)，輸出低電平（或高電平）。

如此循環(huán)，得到的輸出脈沖周期就為重載寄存器TIMx_ARR存儲(chǔ)的數(shù)值(N+1)乘以觸發(fā)脈沖的時(shí)鐘周期，其脈沖寬度則為比較寄存器TIMx_CCR的值A(chǔ)乘以觸發(fā)脈沖的時(shí)鐘周期，即輸出PWM的占空比為 A/(N+1)。

三、STM32產(chǎn)生PWM的配置方法：

1、配置GPIO口：

配置IO口的時(shí)候無(wú)非就是開(kāi)啟時(shí)鐘，然后選擇引腳、模式、速率，最后就是用結(jié)構(gòu)體初始化。不過(guò)在32上，不是每一個(gè)IO引腳都可以直接使用于PWM輸出，因?yàn)樵?a href="http://www.ttokpm.com/v/tag/1751/" target="_blank">硬件上已經(jīng)規(guī)定了用某些引腳來(lái)連接PWM的輸出口。下面是定時(shí)器的引腳重映像，其實(shí)就是引腳的復(fù)用功能選擇：

a.定時(shí)器1的引腳復(fù)用功能映像：

b.定時(shí)器2的引腳復(fù)用功能映像：

c.定時(shí)器3的引腳復(fù)用功能映像：

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d.定時(shí)器4的引腳復(fù)用功能映像：

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根據(jù)以上重映像表，我們使用定時(shí)器3的通道2作為PWM的輸出引腳，所以需要對(duì)PB5引腳進(jìn)行配置，對(duì)IO口操作代碼：

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;//定義結(jié)構(gòu)體
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB  | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);//使能GPIO外設(shè)和AFIO復(fù)用功能模塊時(shí)鐘
GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap_TIM3, ENABLE); //選擇Timer3部分重映像    
//選擇定時(shí)器3的通道2作為PWM的輸出引腳TIM3_CH2->PB5    GPIOB.5
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; //TIM_CH2
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;  //復(fù)用推挽功能
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//初始化引腳

2、初始化定時(shí)器：

TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;//定義初始化結(jié)構(gòu)體
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); //使能定時(shí)器3時(shí)鐘
//初始化TIM3
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //自動(dòng)重裝載寄存器的值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //TIMX預(yù)分頻的值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //時(shí)鐘分割
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //向上計(jì)數(shù)
TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure); //根據(jù)以上功能對(duì)定時(shí)器進(jìn)行初始化

3、設(shè)置TIM3_CH2的PWM模式，使能TIM3的CH2輸出：

TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;//定義結(jié)構(gòu)體
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2;//選擇定時(shí)器模式，TIM脈沖寬度調(diào)制模式2
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;//比較輸出使能
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_Low;//輸出比較極性低
TIM_OC2Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);//根據(jù)結(jié)構(gòu)體信息進(jìn)行初始化
TIM_OC2PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);  //使能定時(shí)器TIM2在CCR2上的預(yù)裝載值

4、使能定時(shí)器3：

TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);  //使能定時(shí)器TIM3

經(jīng)過(guò)以上的操作，定時(shí)器3的第二通道已經(jīng)可以正常工作并輸出PWM波了，只是其占空比和頻率都是固定的，我們可以通過(guò)改變TIM3_CCR2，則可以控制它的占空比。修改占空比的函數(shù)為：

TIM_SetCompare2(TIM3,n);  //n不同，占空比不同。

編寫(xiě)一個(gè)函數(shù)：

void TIM3_PWM_Init(u16 arr,u16 psc);

將以上所有的代碼都加進(jìn)來(lái)這個(gè)函數(shù)中，只要在main函數(shù)中調(diào)用該函數(shù)進(jìn)行初始化，然后使用TIM_SetCompare2()函數(shù)修改PWM的占空比就可以在PB5腳得到需要的PWM波形了。關(guān)于頻率以及占空比的計(jì)算方法有以下例子：

int main(void)
{
TIM3_PWM_Init(9999,143);//頻率為：72*10^6/(9999+1)/(143+1)=50Hz
TIM_SetCompare2(TIM3,4999);//得到占空比為50%的pwm波形
while(1);
}

審核編輯：湯梓紅