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[導(dǎo)讀]1. TIMER輸出PWM基本概念脈沖寬度調(diào)制(PWM),是英文“Pulse Width Modulation”的縮寫,簡稱脈寬調(diào)制,是利用微處理器的數(shù)字輸出來對模擬電路進行控制的一種非常有效的技術(shù)。簡單一點,就是對脈沖寬度的控制。一般用

1. TIMER輸出PWM基本概念

脈沖寬度調(diào)制(PWM),是英文“Pulse Width Modulation”的縮寫,簡稱脈寬調(diào)制,是利用微處理器的數(shù)字輸出來對模擬電路進行控制的一種非常有效的技術(shù)。簡單一點,就是對脈沖寬度的控制。一般用來控制步進電機的速度等等。

STM32的定時器除了基本定時器TIM6和TIM7之外,其他的定時器都可以用來產(chǎn)生PWM輸出,其中高級定時器TIM1和TIM8可以同時產(chǎn)生7路的PWM輸出,而通用定時器也能同時產(chǎn)生4路的PWM輸出。

1.1 PWM輸出模式

STM32的PWM輸出有兩種模式,模式1和模式2,由TIMx_CCMRx寄存器中的OCxM位確定的(“110”為模式1,“111”為模式2)。模式1和模式2的區(qū)別如下:

110:PWM模式1-在向上計數(shù)時,一旦TIMx_CNTTIMx_CCR1時通道1為無效電平(OC1REF=0),否則為有效電平(OC1REF=1)。

111:PWM模式2-在向上計數(shù)時,一旦TIMx_CNTTIMx_CCR1時通道1為有效電平,否則為無效電平。

由此看來,模式1和模式2正好互補,互為相反,所以在運用起來差別也并不太大。

而從計數(shù)模式上來看,PWM也和TIMx在作定時器時一樣,也有向上計數(shù)模式、向下計數(shù)模式和中心對齊模式,關(guān)于3種模式的具體資料,可以查看《STM32參考手冊》的“14.3.9 PWM模式”一節(jié)。

1.2 PWM輸出管腳

PWM的輸出管腳是確定好的,具體的引腳功能可以查看《STM32參考手冊》的“8.3.7 定時器復(fù)用功能重映射”一節(jié)。在此需要強調(diào)的是,不同的TIMx有分配不同的引腳,但是考慮到管腳復(fù)用功能,STM32提出了一個重映像的概念,就是說通過設(shè)置某一些相關(guān)的寄存器,來使得在其他非原始指定的管腳上也能輸出PWM。但是這些重映像的管腳也是由參考手冊給出的。比如說TIM3的第2個通道,在沒有重映像的時候,指定的管腳是PA.7,如果設(shè)置部分重映像之后,TIM3_CH2的輸出就被映射到PB.5上了,如果設(shè)置了完全重映像的話,TIM3_CH2的輸出就被映射到PC.7上了。

1.3 PWM輸出信號

PWM輸出的是一個方波信號,信號的頻率是由TIMx的時鐘頻率和TIMx_ARR預(yù)分頻器所決定的,而輸出信號的占空比則是由TIMx_CRRx寄存器確定的。其公式為“占空比=(TIMx_CRRx/TIMx_ARR)*100%”,因此,可以通過向CRR中填入適當(dāng)?shù)臄?shù)來輸出自己所需的頻率和占空比的方波信號。

2.TIMER輸出PWM實現(xiàn)步驟

1.設(shè)置RCC時鐘;

2.設(shè)置GPIO時鐘;

3.設(shè)置TIMx定時器的相關(guān)寄存器;

4.設(shè)置TIMx定時器的PWM相關(guān)寄存器。

第1步需要注意的是通用定時器TIMx是由APB1提供時鐘,而GPIO則是由APB2提供時鐘。注意,如果需要對PWM的輸出進行重映像的話,還需要開啟引腳復(fù)用時鐘AFIO。

第2步設(shè)置GPIO時鐘時,GPIO模式應(yīng)該設(shè)置為復(fù)用推挽輸出GPIO_Mode_AF_PP,如果需要引腳重映像的話,則需要用GPIO_PinRemapConfig()函數(shù)進行設(shè)置。

第3步設(shè)置TIMx定時器的相關(guān)寄存器。

第4步設(shè)置PWM相關(guān)寄存器,首先要設(shè)置PWM模式(默認情況下PWM是凍結(jié)的),然后設(shè)置占空比(根據(jù)前面所述公式進行計算),再設(shè)置輸出比較極性:當(dāng)設(shè)置為High時,輸出信號不反相,當(dāng)設(shè)置為Low時,輸出信號反相之后再輸出。最重要是是要使能TIMx的輸出狀態(tài)和使能TIMx的PWM輸出使能。

相關(guān)設(shè)置完成之后,就可以通過TIM_Cmd()來打開TIMx定時器,從而得到PWM輸出了。

3.TIMER輸出PWM源代碼

由于我現(xiàn)在手上的奮斗開發(fā)板是將PB.5接到LED上,因此需要使用TIM3的CH2通道,并且要進行引腳重映像。打開TIM3之后,PWM輸出,使得LED點亮,通過改變PWM_cfg()中的占空比可以調(diào)節(jié)LED的亮度。

#include "stm32f10x_lib.h"

void RCC_cfg();

void GPIO_cfg();

void TIMER_cfg();

void PWM_cfg();

//占空比,取值范圍為0-100

int dutyfactor = 50;

int main()

{

int Temp;

RCC_cfg();

GPIO_cfg();

TIMER_cfg();

PWM_cfg();

//使能TIM3計時器,開始輸出PWM

TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);

while(1);

}

void RCC_cfg()

{

//定義錯誤狀態(tài)變量

ErrorStatus HSEStartUpStatus;

//將RCC寄存器重新設(shè)置為默認值

RCC_DeInit();

//打開外部高速時鐘晶振

RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);

//等待外部高速時鐘晶振工作

HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();

if(HSEStartUpStatus == SUCCESS)

{

//設(shè)置AHB時鐘(HCLK)為系統(tǒng)時鐘

RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);

//設(shè)置高速AHB時鐘(APB2)為HCLK時鐘

RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);

//設(shè)置低速AHB時鐘(APB1)為HCLK的2分頻

RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);

//設(shè)置FLASH代碼延時

FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);

//使能預(yù)取指緩存

FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);

//設(shè)置PLL時鐘,為HSE的9倍頻 8MHz * 9 = 72MHz

RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9);

//使能PLL

RCC_PLLCmd(ENABLE);

//等待PLL準(zhǔn)備就緒

while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET);

//設(shè)置PLL為系統(tǒng)時鐘源

RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);

//判斷PLL是否是系統(tǒng)時鐘

while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08);

}

//開啟TIM3的時鐘

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);

//開啟GPIOB的時鐘和復(fù)用功能

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);

}

void GPIO_cfg()

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

//部分映射,將TIM3_CH2映射到PB5

// GPIO_PinRemapConfig(GPIO_FullRemap_TIM3, ENABLE);

GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap_TIM3, ENABLE);

//選擇引腳5

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;

//輸出頻率最大50MHz

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

//復(fù)用推挽輸出

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;

GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);

}

void TIMER_cfg()

{

TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;

//重新將Timer設(shè)置為缺省值

TIM_DeInit(TIM3);

//采用內(nèi)部時鐘給TIM3提供時鐘

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