【MCU实战经验】+stm32之pwm浅谈

小贾-370388 · 发表于 2014-4-10 13:05:43

STM32的定时器除了TIM6和7。其他的定时器都可以用来产生PWM输出。其中高级定时器TIM1和TIM8可以同时产生多达7路的PWM输出。而通用定时器也能同时产生多达4路的PWM输出，这样，STM32最多可以同时产生30路PWM输出！这里我们仅利用TIM3的CH2产生一路PWM输出。
要使STM32的通用定时器TIMx产生PWM输出，我们会用到3个寄存器，来控制PWM的。这三个寄存器分别是：捕获/比较模式寄存器（TIMx_CCMR1/2）、捕获/比较使能寄存器（TIMx_CCER）、捕获/比较寄存器（TIMx_CCR1~4）。（注意，还有个TIMx的ARR寄存器是用来控制pwm的输出频率）
首先是捕获/比较模式寄存器（TIMx_CCMR1/2），该寄存器总共有2个，TIMx _CCMR1和TIMx _CCMR2。TIMx_CCMR1控制CH1和2，而TIMx_CCMR2控制CH3和4。

其次是捕获/比较使能寄存器（TIMx_CCER），该寄存器控制着各个输入输出通道的开关。

最后是捕获/比较寄存器（TIMx_CCR1~4），该寄存器总共有4个，对应4个输通道CH1~4。4个寄存器都差不多，说的简单一点，这个寄存器就是用来设置pwm的占空比的。

（具体的各个寄存器的各个位，详见stm芯片手册。）

上面提到的，TIMx_ARR寄存器是用来设置pwm的频率的，那么它的原理是怎样的呢？

对于我们这些初学的菜鸟，有一个非常好的消息就是stm32给我们提供了一套库函数，这可比直接操作寄存器简单多了。下面是我们的pwm配置函数

void PWM_Configuration(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;

/* GPIOB clock enable */
//GPIOB使用的RCC时钟使能
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB|RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
//配置使用的GPIO
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_9;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;//GPIO_Mode_Out_PP;//;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM4, ENABLE);
/* Time base configuration */
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 100-1;//1000; //设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值 80K

(._Period这个即是设置TIMx_ARR的值，即用来设置pwm的频率)
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =0; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //TIM向上计数模式
TIM_TimeBaseInit(TIM4, &TIM_TimeBaseStructure); //根据TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMx的时间基数单位
/* Output Compare Active Mode configuration: Channel1 */
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2; //选择定时器模式:TIM脉冲宽度调制模式2
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比较输出使能
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0; //设置待装入捕获比较寄存器的脉冲值，设置占空比
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //输出极性:TIM输出比较极性高
TIM_OC3Init(TIM4, &TIM_OCInitStructure); //根据TIM_OCInitStruct中指定的参数初始化外设TIMx
TIM_OC3PreloadConfig(TIM4, TIM_OCPreload_Enable); //使能TIMx在CCR3上的预装载寄存器

TIM_ARRPreloadConfig(TIM4, ENABLE); //使能TIMx在ARR上的预装载寄存器
/* TIM4 enable counter */
TIM_Cmd(TIM4, ENABLE); //使能TIMx外设
}

各个函数的使用，详见stm32固件库的使用。

那么TIMx_ARR寄存器的值是怎样来确定pwm的频率的呢？TIM_Period（即是TIMx_ARR寄存器的值）的大小实际上表示的是需要经
过TIM_Period 次计数后才会发生一次更新或中断。接下来需要设置时钟预分频
数TIM_Prescaler，这里有一个公式，我们举例来说明：例如时钟频率=72MHZ/(时
钟预分频+1)。（假设72MHZ为系统运行的频率，这里的时钟频率即是产生这个pwm的时钟的频率）说明当前设置的这个TIM_Prescaler，直接决定定时器的时钟频率。
通俗点说，就是一秒钟能计数多少次。比如算出来的时钟频率是2000，也就是
一秒钟会计数2000 次，而此时如果TIM_Period 设置为4000，即4000 次计数后就会中断一次。由于时钟频率是一秒钟计数2000 次，因此只要2 秒钟，就会中
断一次。
还有一个需要注意的，就是我们一般采用向上计数模式。
好了，累了，就写到这儿！！！