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[基础] PWM波形输出配置

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    发表于 2017-7-26 14:42:05 |显示全部楼层
    一.   TIMER分类:
    STM32中一共有11个定时器,其中TIM6、TIM7是基本定时器;TIM2、TIM3、TIM4、TIM5是通用定时器;TIM1和TIM8是高级定时器,以及2个看门狗定时器和1个系统嘀嗒定时器。


    定时器
    计数器分辨率
    计数器类型
    预分频系数
    产生DMA请求
    捕获/比较通道
    互补输出
    TIM1
    TIM8
    16位
    向上,向下,向上/向下
    1-65536之间的任意数
    可以
    4

    TIM2
    TIM3
    TIM4
    TIM5
    16位
    向上,向下,向上/向下
    1-65536之间的任意数
    可以
    4
    没有
    TIM6
    TIM7
    16位
    向上
    1-65536之间的任意数
    可以
    0
    没有

    二、PWM波形产生的原理:
    通用定时器可以利用GPIO引脚进行脉冲输出,在配置为比较输出、PWM输出功能时,捕获/比较寄存器TIMx_CCR被用作比较功能,下面把它简称为比较寄存器。
    这里直接举例说明定时器的PWM输出工作过程:若配置脉冲计数器TIMx_CNT为向上计数,而重载寄存器TIMx_ARR被配置为N,即TIMx_CNT的当前计数值数值X在TIMxCLK时钟源的驱动下不断累加,当TIMx_CNT的数值X大于N时,会重置TIMx_CNT数值为0重新计数。
    而在TIMxCNT计数的同时,TIMxCNT的计数值X会与比较寄存器TIMx_CCR预先存储了的数值A进行比较,当脉冲计数器TIMx_CNT的数值X小于比较寄存器TIMx_CCR的值A时,输出高电平(或低电平),相反地,当脉冲计数器的数值X大于或等于比较寄存器的值A时,输出低电平(或高电平)。
    如此循环,得到的输出脉冲周期就为重载寄存器TIMx_ARR存储的数值(N+1)乘以触发脉冲的时钟周期,其脉冲宽度则为比较寄存器TIMx_CCR的值A乘以触发脉冲的时钟周期,即输出PWM的占空比为 A/(N+1) 。

    三、STM32产生PWM的配置方法:
    1、配置GPIO口:
      配置IO口的时候无非就是开启时钟,然后选择引脚、模式、速率,最后就是用结构体初始化。不过在32上,不是每一个IO引脚都可以直接使用于PWM输出,因为在硬件上已经规定了用某些引脚来连接PWM的输出口。下面是定时器的引脚重映像,其实就是引脚的复用功能选择:
      a.定时器1的引脚复用功能映像:
    1054799-20161206142848272-1406878311.png.jpg


      b.定时器2的引脚复用功能映像:
    1054799-20161206143850319-1011365003.jpg.png


          c.定时器3的引脚复用功能映像:
    1054799-20161206142925710-341513606.jpg.png


     d.定时器4的引脚复用功能映像:
    1054799-20161206142939413-855037465.jpg.png

    根据以上重映像表,我们使用定时器3的通道2作为PWM的输出引脚,所以需要对PB5引脚进行配置,对IO口操作代码:
    1. GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;//定义结构体
    2. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB  | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);//使能GPIO外设和AFIO复用功能模块时钟
    3. GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap_TIM3, ENABLE); //选择Timer3部分重映像   
    4. //选择定时器3的通道2作为PWM的输出引脚TIM3_CH2->PB5    GPIOB.5
    5. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; //TIM_CH2
    6. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;  //复用推挽功能
    7. GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    8. GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//初始化引脚
    复制代码
    2、初始化定时器:
    1. TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;//定义初始化结构体
    2. RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); //使能定时器3时钟
    3. //初始化TIM3
    4. TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //自动重装载寄存器的值
    5. TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //TIMX预分频的值
    6. TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //时钟分割
    7. TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //向上计数
    8. TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure); //根据以上功能对定时器进行初始化
    复制代码
    3、设置TIM3_CH2的PWM模式,使能TIM3的CH2输出:
    1. TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;//定义结构体
    2. TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2;//选择定时器模式,TIM脉冲宽度调制模式2
    3. TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;//比较输出使能
    4. TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_Low;//输出比较极性低
    5. TIM_OC2Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);//根据结构体信息进行初始化
    6. TIM_OC2PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);  //使能定时器TIM2在CCR2上的预装载值
    复制代码
    4、使能定时器3:
    1. TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);  //使能定时器TIM3
    复制代码
    经过以上的操作,定时器3的第二通道已经可以正常工作并输出PWM波了,只是其占空比和频率都是固定的,我们可以通过改变TIM3_CCR2,则可以控制它的占空比。修改占空比的函数为:TIM_SetCompare2(TIM3,n);  n不同,占空比不同。
    5、修改pwm波形的占空比:
    编写一个函数:void TIM3_PWM_Init(u16 arr,u16 psc);将以上所有的代码都加进来这个函数中,只要在main函数中调用该函数进行初始化,然后使用TIM_SetCompare2()函数修改PWM的占空比就可以在PB5脚得到需要的PWM波形了。关于频率以及占空比的计算方法有以下例子:
    1. int main(void)
    2. {
    3.   TIM3_PWM_Init(9999,143);//频率为:72*10^6/(9999+1)/(143+1)=50Hz
    4.   TIM_SetCompare2(TIM3,4999);//得到占空比为50%的pwm波形
    5.   while(1);
    6. }
    复制代码
    转自互联网


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