PWM实验（控制蜂鸣器，风扇，马达）
cortex-A7核实现PWM对蜂鸣器，风扇，马达的控制
1.PWM概念
PWM为一种对模拟信号电平进行数字编码的方法，通过高分辨率计数器的使用，方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。
A7核的芯片有控制PWM的脉冲宽度调制定时器，脉冲即为方波信号，高低电平的变化可产生方波信号。周期为高低电平变化所需要的时间，单位为ms，周期和频率之间是倒数关系，频率即为1s时间可以产生多少个方波信号，单位为Hz，占空比为高低电平占整个周期的百分比。可看下图理解
2.分析扩展板中蜂鸣器，风扇，震动马达对应的电路图，并找到对应的引脚，然后去资源拓展板中查找这几个引脚在资源扩展板上对应的引脚，对应下图可知 马达：TIM16 CH1----->PF6，风扇：TIM1 CH1----->PB13，蜂鸣器：TIM4 CH1----->PB6。
3.分析PWM工作的框图（例：蜂鸣器）
分析上图可知需要用到RCC寄存器（控制相关控制器组使能），GPIO寄存器（设置为复用功能），TIM4，TIM16，TIM1寄存器（产生特定的方波）
4.分析RCC章节（使GPIO组和TIM组时钟使能）
a.分析芯片手册2.5.2章节查看需要控制的寄存器在哪些总线上，RCC，GPIO在AHB4总线上，TIM4在APB1总线上，TIM1和TIM6在APB2总线上。
TIM4：
TIM1：
TIM16：
b.RCC控制GPIO组使能
c.RCC控制TIM组使能
5.GPIO章节分析
a.设置GPIOx_MODER寄存器为复用模式
设置GPIOB_MODER寄存器的第13位到第12位为10（复用功能模式），此为PB6引脚（蜂鸣器）
设置GPIOB_MODER寄存器的第27位到第26位为10（复用功能模式），此为PB13引脚（风扇）
设置GPIOF_MODER寄存器的第13位到第12位为10（复用功能模式），此为PF6引脚（马达）
例：
b.设置GPIOx_AFRL和GPIOx_AFRH使对应复用功能为对应TIM引脚
TIM4_CH1在GPIOx_AFRL寄存器上
TIM1_CH1，TIM16_CH1在GPIOx_AFRH寄存器上
例：
6.分析TIM章节
a.通用计时器概述简析：
b.工作原理
c.递减计数方式（边沿对齐方式）
1）驱动递减计数器时钟信号，每来一个时钟周期
2）技术其中的值减1
3）如果减到值为0，则从递减计数器初值重启开启下一个时钟周期
d.定时器工作原理以及如何产生PWM方波
1）当定时器启动之后，自动重载计数器中的值，会自动加载到递减计数器中
2）递减计数器在CK_CNT时钟驱动下进行工作
3）每来一个时钟周期，递减计数器中的值减1
4）如果减到和比较/捕获寄存器中的值相等之后，电平发生翻转，这样就可以产生PWM方波信息
e.分配器工作原理
f.TIMx_CR1寄存器配置TIM计数器方式
例（TIM4）：
g.分析TIMx_CCMR1寄存器
例（TIM4）：
h.分析TIMx_CCER寄存器
例（TIM4）：
i.分析TIMx_PSC寄存器
例（TIM4）：
j.分析TIMx_ARR寄存器
例（TIM4）：
k.分析TIMx_CCR1寄存器
例：
l.马达寄存器的设置
m.风扇寄存器的设置
7.代码编写
a.pwm.h文件
#ifndef __PWM__H__
#define __PWM__H__
#include "stm32mp1xx_gpio.h"
#include "stm32mp1xx_rcc.h"
#include "stm32mp1xx_tim.h"
//蜂鸣器初始化 PB6----->TIM4_CH1
void pwm_init();
//马达初始化 PF6----->TIM16_CH1
void motor_init();
//风扇初始化 PE9----->TIM1_CH1
void fan_init();
#endif
b.pwm.c文件
#include "pwm.h"
//蜂鸣器初始化 PB6----->TIM4_CH1
void pwm_init()
{
/*********RCC初始化***********/
//1.使能GPIOB组时钟
RCC->MP_AHB4ENSETR |= (0x1 << 1);
//2.使能TIM4定时器时钟
RCC->MP_APB1ENSETR |= (0x1 << 2);
/*********GPIO初始化*********/
//1.设置PB6引脚为复用功能模式
GPIOB->MODER &= (~(0x3 << 12));
GPIOB->MODER |= (0x2 << 12);
//2.设置PB6引脚复用功能模式TIM4_CH1
GPIOB->AFRL &= (~(0xF << 24));
GPIOB->AFRL |= (0x2 << 24);
/*********TIM4_CH1初始化**********/
//1.设置分配器 系统提供时钟源209MHZ 209
TIM4->PSC = 209-1;
//2.设置PWM方波最终周期
TIM4->ARR = 1000;
//3.设置PWM方波占空比
TIM4->CCR1 = 700;
//4.设置TIM4_CH1通道为PWM1模式
TIM4->CCMR1 &= ~((0x1 << 16) | (0x7 << 4));
TIM4->CCMR1 |= (0x6 << 4);
//5.设置TIM4_CH1通道为预加载时能
TIM4->CCMR1 |= (0x1 << 3);
//6.设置TIM4_CH1通道为输出模式
TIM4->CCMR1 &= ~(0x3);
//7.设置TIM4_CH1通道为输出模式极性高电平
TIM4->CCER &= ~(0x1 << 1);
//8.设置TIM4_CH1通道为比较捕获寄存器输出使能
TIM4->CCER |= (0x1 << 0);
//9.设置TIM4_CH1通道自动重载计数器预加载使能
TIM4->CR1 |= (0x1 << 7);
//10.边沿对齐
TIM4->CR1 &= (~(0x3 << 5));
//11.递减计数
TIM4->CR1 |= (0x1 << 4);
//12.计数器使能
TIM4->CR1 |= (0x1 << 0);
}
//马达初始化 PF6----->TIM16_CH1
void motor_init()
{
/*********RCC初始化***********/
//1.使能GPIOB组时钟
RCC->MP_AHB4ENSETR |= (0x1 << 5);
//2.使能TIM4定时器时钟
RCC->MP_APB2ENSETR |= (0x1 << 3);
/*********GPIO初始化*********/
//1.设置PB6引脚为复用功能模式
GPIOF->MODER &= (~(0x3 << 12));
GPIOF->MODER |= (0x2 << 12);
//2.设置PB6引脚复用功能模式TIM4_CH1
GPIOF->AFRL &= (~(0xF << 24));
GPIOF->AFRL |= (0x1 << 24);
/*********TIM4_CH1初始化**********/
//1.设置分配器 系统提供时钟源209MHZ 209
TIM16->PSC = 209-1;
//2.设置PWM方波最终周期
TIM16->ARR = 1000;
//3.设置PWM方波占空比
TIM16->CCR1 = 700;
//4.设置TIM4_CH1通道为PWM1模式
TIM16->CCMR1 &= ~((0x1 << 16) | (0x7 << 4));
TIM16->CCMR1 |= (0x6 << 4);
//5.设置TIM4_CH1通道为预加载时能
TIM16->CCMR1 |= (0x1 << 3);
//6.设置TIM4_CH1通道为输出模式
TIM16->CCMR1 &= ~(0x3);
//7.设置TIM4_CH1通道为输出模式极性高电平
TIM16->CCER &= ~(0x1 << 1);
//8.设置TIM4_CH1通道为比较捕获寄存器输出使能
TIM16->CCER |= (0x1 << 0);
//9.设置TIM4_CH1通道自动重载计数器预加载使能
TIM16->BDTR |=0x1 << 15;
TIM16->CR1 |= (0x1 << 7);
//10.边沿对齐
TIM16->CR1 &= (~(0x3 << 5));
//11.递减计数
TIM16->CR1 |= (0x1 << 4);
//12.计数器使能
TIM16->CR1 |= (0x1 << 0);
}
//风扇初始化 PE9----->TIM1_CH1
void fan_init()
{
/*********RCC初始化***********/
//1.使能GPIOE组时钟
RCC->MP_AHB4ENSETR |= (0x1 << 4);
//2.使能TIM4定时器时钟
RCC->MP_APB2ENSETR |= (0x1 << 0);
/*********GPIO初始化*********/
//1.设置PB6引脚为复用功能模式
GPIOE->MODER &= (~(0x3 << 18));
GPIOE->MODER |= (0x2 << 18);
//2.设置PB6引脚复用功能模式TIM4_CH1
GPIOE->AFRH &= (~(0xF << 4));
GPIOE->AFRH |= (0x1 << 4);
/*********TIM4_CH1初始化**********/
//1.设置分配器 系统提供时钟源209MHZ 209
TIM1->PSC = 209-1;
//2.设置PWM方波最终周期
TIM1->ARR = 1000;
//3.设置PWM方波占空比
TIM1->CCR1 = 700;
//4.设置TIM4_CH1通道为PWM1模式
TIM1->CCMR1 &= ~((0x1 << 16) | (0x7 << 4));
TIM1->CCMR1 |= (0x6 << 4);
//5.设置TIM4_CH1通道为预加载时能
TIM1->CCMR1 |= (0x1 << 3);
//6.设置TIM4_CH1通道为输出模式
TIM1->CCMR1 &= ~(0x3);
//7.设置TIM4_CH1通道为输出模式极性高电平
TIM1->CCER &= ~(0x1 << 1);
//8.设置TIM4_CH1通道为比较捕获寄存器输出使能
TIM1->CCER |= (0x1 << 0);
//9.设置TIM4_CH1通道自动重载计数器预加载使能
TIM1->BDTR |=0x1 << 15;
TIM1->CR1 |= (0x1 << 7);
//10.边沿对齐
TIM1->CR1 &= (~(0x3 << 5));
//11.递减计数
TIM1->CR1 |= (0x1 << 4);
//12.计数器使能
TIM1->CR1 |= (0x1 << 0);
}
main.c文件
#include "pwm.h"
extern void printf(const char *fmt, ...);
void delay_ms(int ms)
{
int i,j;
for(i = 0; i < ms;i++)
for (j = 0; j < 1800; j++);
}
int main()
{
pwm_init();
fan_init();
motor_init();
while(1)
{
}
return 0;
}