OCx與OCxREF和CCxP之間的關(guān)系

初學(xué)STM32，我這個(gè)地方卡了很久，現(xiàn)在終于有些明白了，現(xiàn)在把我的理解寫(xiě)下與大家共享，如果有不對(duì)的地方，還請(qǐng)指出。

OCxREF就是一個(gè)參考信號(hào)，并且約定：

OCxREF=1，稱(chēng)OCxREF有效。反之，OCxREF=0，稱(chēng)OCxREF無(wú)效；

‘1’電平（高電平）稱(chēng)為OCxREF的有效電平，‘0’ 電平（低電平）稱(chēng)為OCxREF的無(wú)效電平。

——依據(jù)參考手冊(cè)：The output stage generates an intermediate waveform which is then used for reference:OCxRef (active high). The polarity acts at the end of the chain.

（翻譯）輸出階段產(chǎn)生一個(gè)中間波形OCxRef(高有效)作為參考。輸出信號(hào)的極性體現(xiàn)在信號(hào)鏈的末端。

現(xiàn)在解釋幾個(gè)名詞之間的關(guān)系：

然后來(lái)理解輸出比較的幾個(gè)模式（PWM模式是輸出比較模式的特例）

查看TIMx_CCMR1寄存器的OC1M域，有如下定義（摘自最新版的參考手冊(cè)）

翻譯如下：

000：凍結(jié)——輸出比較寄存器TIMx_CCR1中的內(nèi)容與計(jì)數(shù)器TIMx_CNT中的內(nèi)容之間的比較對(duì)輸出無(wú)影響。（此模式用于時(shí)基的生成）

001：當(dāng)匹配時(shí)，設(shè)置通道1為有效電平。當(dāng)計(jì)數(shù)器TIMx_CNT中的內(nèi)容與捕捉/比較寄存器1（TIMx_CCR1）中的內(nèi)容相匹配時(shí)，強(qiáng)行拉高OC1REF信號(hào)。

010：當(dāng)匹配時(shí)，設(shè)置通道1為無(wú)效電平。當(dāng)計(jì)數(shù)器TIMx_CNT中的內(nèi)容與捕捉/比較寄存器1（TIMx_CCR1）中的內(nèi)容相匹配時(shí)，強(qiáng)行拉低OC1REF信號(hào)。

011：翻轉(zhuǎn)——當(dāng)TIMx_CNT= TIMx_CCR1時(shí)，OC1REF信號(hào)取反。

100：強(qiáng)制無(wú)效電平——強(qiáng)行拉低OC1REF信號(hào)。

101：強(qiáng)制有效電平——強(qiáng)行拉高OC1REF信號(hào)。

110：PWM模式1——向上計(jì)數(shù)模式中，只要TIMx_CNT< TIMx_CCR1,通道1有效，反之無(wú)效。向下計(jì)數(shù)模式中，只要TIMx_CNT> TIMx_CCR1，通道1無(wú)效（OC1REF=0），反之有效(OC1REF=1)。

110：PWM模式2——向上計(jì)數(shù)模式中，只要TIMx_CNT< TIMx_CCR1,通道1無(wú)效，反之有效。向下計(jì)數(shù)模式中，只要TIMx_CNT> TIMx_CCR1，通道1有效，反之無(wú)效。

我用紅色標(biāo)出了提到有效、無(wú)效的地方。不難發(fā)現(xiàn)，有效與無(wú)效分別對(duì)應(yīng)OC1REF=1和OC1REF=0。這正是我們先前約定的結(jié)果。

到此，不同模式下輸出比較的結(jié)果對(duì)OC1REF信號(hào)的影響已經(jīng)很清楚了，但是最終的輸出信號(hào)是OC1，并不是OC1REF。而且前面有一句話(huà)（輸出信號(hào)的極性體現(xiàn)在信號(hào)鏈的末端）還未做解釋。

到底OC1REF與OC1之間有何秘密呢？我們來(lái)看下面這個(gè)圖：

顯然，我們只關(guān)心紅色圈內(nèi)的信號(hào)與方框內(nèi)的寄存器位以及信號(hào)在它們之間是如何傳播的。

oc1ref從輸出模式控制器（Output mode controller）開(kāi)始，分為兩路，上面一路至主模式控制器（To the master mode controller）,這里我們不關(guān)心它的去向，我們關(guān)心的是下面一路，下面一路在進(jìn)入雙路開(kāi)關(guān)之前又被分成了兩路——一路是原信號(hào)，一路是原信號(hào)的非。顯然TIMx_CCER中的CC1P位用來(lái)控制這個(gè)開(kāi)關(guān)，CC1E位控制著整條信號(hào)鏈的通斷。

當(dāng)CC1P=0時(shí)（CC1E=1）：

當(dāng)CC1P=1時(shí)（CC1E=1）：

很顯然，OC1與OC1REF的關(guān)系只受CC1P的影響（CC1E=1）

然而參考手冊(cè)上對(duì)CC1P位是這么描述的：

CC1P=0時(shí)：OC1高電平有效

CC1P=1時(shí)：OC1低電平有效

根據(jù)本文開(kāi)篇的名詞解釋?zhuān)梢赃@么理解：

CC1P=0時(shí)：OC1有效電平是高電平

CC1P=1時(shí)：OC1有效電平是低電平

這時(shí)就迷惑了，這個(gè)高電平有效和低電平有效是啥意思呢？

我們從頭分析（整個(gè)過(guò)程CC1E=1，OC1的輸出是允許的）：

1假定OC1REF有效（OC1REF=1），那么從OC1REF到OC1的整條信號(hào)鏈上的信號(hào)都是有效信號(hào)，我們稱(chēng)OC1輸出了有效信號(hào)。

那這個(gè)有效信號(hào)是高電平還是低電平呢？

這就是由CC1P決定的：

2假定OC1REF無(wú)效（OC1REF=0），那么從OC1REF到OC1的整條信號(hào)鏈上的信號(hào)都是無(wú)效信號(hào)，我們稱(chēng)OC1輸出了無(wú)效信號(hào)。

無(wú)效信號(hào)的高電平和低電平也是由CC1P決定：

用一張表來(lái)總結(jié)上述過(guò)程：

OC1REF

CC1P

功能

OC1

描述

0

0

OC1高電平有效

0（低電平）

無(wú)效

1

OC1低電平有效

1（高電平）

無(wú)效

1

0

OC1高電平有效

1（高電平）

有效

1

OC1低電平有效

0（低電平）

有效

顯然，OC1REF決定了OC1輸出電平是否有效，而CC1P決定了有效電平的極性。

我們抽出上表的后四列：

CC1P

功能

OC1

描述

0

OC1高電平有效

0（低電平）

無(wú)效

1

OC1低電平有效

1（高電平）

無(wú)效

0

OC1高電平有效

1（高電平）

有效

1

OC1低電平有效

0（低電平）

有效

我們將表按1、2列合并

CC1P

功能

OC1

描述

0

OC1高電平有效

0（低電平）

無(wú)效

OC1高電平有效

1（高電平）

有效

1

OC1低電平有效

0（低電平）

有效

OC1低電平有效

1（高電平）

無(wú)效

現(xiàn)在很清楚了，從上表中可以清楚地看到CC1P對(duì)OC1有效極性的控制。即，OC1的極性只有與CC1P指定的有效極性一致，OC1才能是有效的（綠色部分）。這樣就解釋了“輸出信號(hào)的極性體現(xiàn)在信號(hào)鏈的末端”這句話(huà)。

然而這條鏈還未結(jié)束，還有個(gè)CC1E呢。當(dāng)然，它就是一個(gè)OC1輸出使能位而已。

但細(xì)心的你可能會(huì)發(fā)現(xiàn)，參考手冊(cè)上對(duì)CC1E位有這樣的描述：

OCx = OCxREF + Polarity

這個(gè)式子告訴我們OCx與OCxREF和Polarity(極性，即CCxP位)的關(guān)系。

我們上面提到了它們的關(guān)系，是分了兩種情況（CC1P=0和CC1P=1）表示的，這個(gè)式子幫我們將上面關(guān)系歸納成了一個(gè)。這個(gè)式子怎么得來(lái)的？

回憶一下數(shù)字電路里面的半加器（就是不進(jìn)位的加法）,真值表如下：

OCxREF

Polarity

OCx

0（無(wú)效）

0（高有效）

0（無(wú)效）

0（無(wú)效）

1（低有效）

1（無(wú)效）

1（有效）

0（高有效）

1（有效）

1（有效）

1（低有效）

0（有效）

我們寫(xiě)邏輯函數(shù)(按黃色部分寫(xiě))：

注意：前面的“+”號(hào)表示半加運(yùn)算（不進(jìn)位加法），其實(shí)是邏輯上的“異或”。

其實(shí)就是OCx = OCxREF^ Polarity，^為異或。