STM32笔记之 PWM（脉宽调制）
写在前面：
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目录
一、PWM简介
脉冲宽度调制（英语：Pulse Width Modulation，缩写：PWM），简称脉宽调制，是将模拟信号变换为脉冲的一种技术，一般变换后脉冲的周期固定，但脉冲的工作周期会依模拟信号的大小而改变。
一般我们常用的 PWM技术是用来调光或者调速的，这也是最最常见的。
二、STM32F1中对 PWM的支持
在 STM32F1里面，PWM的生成是由 Timer输出的，但并不是所有的 Timer都支持；注意，这里说的是利用硬件技术产生 PWM，其制造出来的 PWM频率是非常可观，至于用软件定时控制 IO输出脚，即所谓的软件 PWM技术，这里就不阐述了。
从上面得知，STM32F1的 Timer是可以产生 PWM的，但并不是所有的 Timer都支持；所以，翻看一下手册，可以得知，支持 PWM硬件输出技术的 Timer有 “通用定时器” 和 “高级控制定时” 这两款类型，而对于 “基本定时器” 是并没有 PWM硬件输出技术的，所以在实际应用中要稍微注意一下，以免造成资源分配不合理。
1、通用定时器（TIM2 ~ TIM5）
每个定时都有 4个独立通道作为输出：
2、高级控制定时器（TIM1 & TIM8）
该款定时器可产生7路 PWM输出：
3、基本定时器（TIM6 & TIM7）
有关定时器的讲解，可以看之前的篇章：STM32笔记之 Timer（定时器）
三、PWM计数模式
- 边沿对齐模式
1、向上计数
2、向下计数
- *对齐模式
四、工作原理
以向上计数为例：
计数值以每周期固定从 Bottom开始计数，一直累加到 Top，然后再重新计数；只要不停止运行，便如此往复循环；从 Bottom累加到 Top为一个周期，为了制造出 PWM脉冲，而我们要做的就是设置 Compare的值，这样一来，就多了个 Compare参考值，也可以说是分割值；在计数的时候，每每累加一次计数，都跟 Compare值作比较，当计数值与 Compare值相同时，就控制输出状态与之相反，从而得到上图中 Output的图线。
五、PWM输出的模式
上面提到，Compare值作比较，当计数值与 Compare值相同时，就控制输出状态与之相反；因此，就会出现两种占空比的状态，一种是上图的当 Compare到 Top之间输出为高电平，另一种则是与之相反的 Bottom至 Compare之间为高电平.
那么对应在 STM32中，其状态确定在 TIMx_CCMRx寄存器位 6:4 的 OCxM[2:0]中：
注意：STM32中的PWM模式只是区别什么时候是有效电平，但并没有确定是高电平有效还是低电平有效。这需要结合 CCER寄存器的 CCxP位的值来确定。
六、例程演示
下面以 TIM3的 ch3、4作为例子：
#define TIME3_ARR 624 // 自动重装载寄存器周期值
#define TIME3_PSC 71 // TIMx时钟频率预分频值
#define TIME3_PULSE (uint16_t)((TIME3_ARR+1) *0.6 - 1) // 比较寄存器值
uint16_t Time3_CCR3_Val = TIME3_PULSE;
uint16_t Time3_CCR4_Val = TIME3_PULSE;
void TIM3_PWM_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = LR_SETP_MOTOR_PUL_PIN | PP_SETP_MOTOR_PUL_PIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); // IO口配置
/* Time base configuration */
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = TIME3_ARR;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = TIME3_PSC; // 1600Hz
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure); // 定时器基本配置
/* PWM1 Mode configuration: Channel3 */
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = Time3_CCR3_Val;
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
TIM_OC3Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);
TIM_OC3PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);
/* PWM1 Mode configuration: Channel4 */
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = Time3_CCR4_Val;
TIM_OC4Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);
TIM_OC4PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);
TIM_ARRPreloadConfig(TIM3, ENABLE);
/* TIM3 enable counter */
TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);
}
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