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基于通用定时器的PWM波形生成

2022-07-07 22:00:43 作者：互联网

今天终于写到PWM了，关于PWM是什么我这里不再赘述，下面我们来看看通用定时器的PWM模式吧！
脉冲宽度调制模式可以产生一个由TIMx_ARR寄存器确定频率、由TIMx_CCRx寄存器确定占空比的信号。ARR是啥？可以简单记为从0数到ARR（向上计数）或从ARR数到0（向下计数），我们的TIM是16位的，所以ARR取值范围是0~65535。CCR则是当CNT（计数器的值）小于CCR是为1或者0，具体取决于PWM模式和输出极性。
我们再仔细看看输出模式，有边沿对齐和中央对齐，用的便是计数器的向上计数、向下计数和中央对齐模式。

上图是下图为TIMx_ARR=8时边沿对齐的向上计数的PWM波形实例。大家看各个CCR配置下的OCXREF即可。在这个模式中，有效电平是从复位后立刻生效的，到CNT不再小于CCR为止，应该很好理解吧。注意，在向下计数模式中产生无法占空比为0的波形。

上图给出了一些中央对齐的PWM波形的例子

TIMx_ARR=8
PWM模式1
TIMx_CR1寄存器中的CMS=01，在中央对齐模式1时，当计数器向下计数时设置比较标志。

使用中央对齐模式的提示：

进入中央对齐模式时，使用当前的向上/向下计数配置；这就意味着计数器向上还是向下计数取决于TIMx_CR1寄存器中DIR位的当前值。此外，软件不能同时修改DIR和CMS位。
不推荐当运行在中央对齐模式时改写计数器，因为这会产生不可预知的结果。特别地：
- 如果写入计数器的值大于自动重加载的值(TIMx_CNT>TIMx_ARR)，则方向不会被更新。例如，如果计数器正在向上计数，它就会继续向上计数。
- 如果将0或者TIMx_ARR的值写入计数器，方向被更新，但不产生更新事件UEV。
使用中央对齐模式最保险的方法，就是在启动计数器之前产生一个软件更新(设置TIMx_EGR 位中的UG位)，不要在计数进行过程中修改计数器的值。

下面就是编程环节了

先想想我们需要配置一些什么东西？我们要输出波形到逻辑分析仪就要配置GPIO，有时候还得重映射就要配置AFIO，PWM功能要配置时钟和PWM的两个结构体，一个是ARR和CCR，还有一个是输出信号的模式的配置。下面我们就开始吧！

点击查看代码

void TIM4_CH1_PWM_Init(u16 per,u16 psc)
{
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
	TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	
	/* 开启时钟 */
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM4,ENABLE);
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);
	
	/*  配置GPIO的模式和IO口 */
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_12;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;//复用推挽输出
	GPIO_Init(GPIOD,&GPIO_InitStructure);
	
	GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_TIM4,ENABLE);//改变指定管脚的映射	
	
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period=per;   //自动装载值
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler=psc; //分频系数
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up; //设置向上计数模式
	TIM_TimeBaseInit(TIM4,&TIM_TimeBaseInitStructure);	
	
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode=TIM_OCMode_PWM1;
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity=TIM_OCPolarity_Low;
	TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState=TIM_OutputState_Enable;
	TIM_OC1Init(TIM4,&TIM_OCInitStructure); //输出比较通道1初始化
	
	TIM_OC1PreloadConfig(TIM4,TIM_OCPreload_Enable); //使能TIMx在 CCR1 上的预装载寄存器
	TIM_ARRPreloadConfig(TIM4,ENABLE);//使能预装载寄存器
	
	TIM_Cmd(TIM4,ENABLE); //使能定时器

重映射了为什么是这个引脚呢？这就要去看中文参考手册的8.3.7定时器复用功能重映射章节了

下面是主函数的内容

点击查看代码

int main()
{
	u16 i=0;  
	u8 fx=0;
	SysTick_Init(72);
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);  //中断优先级分组 分2组
	LED_Init();
	TIM4_CH1_PWM_Init(500,72-1); //频率是2Kh
	
	while(1)
	{
		
		if(fx==0)
		{
			i++;
			if(i==300)
			{
				fx=1;
			}
		}
		else
		{
			i--;
			if(i==0)
			{
				fx=0;
			}
		}
		TIM_SetCompare1(TIM4,i);  //i值最大可以取499，因为ARR最大值是499.
		LED1=!LED1;
		delay_ms(100);	
	}
}

切记，在更换输出通道或定时器时一点要更改想要的函数以及变量，例如
TIM_SetCompare1(TIM4,i);
在换为TIM3，CH2时应该为
TIM_SetCompare2(TIM3,i);
其他的函数如上设置就可以了。

标签：ARR,定时器,波形,TIM4,TIMx,TIM,GPIO,PWM
来源： https://www.cnblogs.com/CottonTAT/p/16456282.html