STM32高级控制定时器（STM32F103）：PWM输出模式
目录
概述
1 PWM模式介绍
2 PWM类型
2.1 PWM边缘对齐模式
2.2 PWM中心对齐模式
3 使用STM32Cube配置PWM
3.1 STM32Cube配置参数
3.2 生成Project
4 设置PWM占空比
4.1 函数介绍
4.3 函数源码
5 测试代码
5.1 编写测试代码
5.2 函数源码
6 运行代码
概述
本文主要介绍STM32高级控制定时器中的PWM波形功能，包括和PWM相关的寄存器配置，PWM的类型。还介绍如何使用STM32Cube配置PWM相关的参数，然后通过具体的实验来验证PWM功能。
1 PWM模式介绍
脉冲宽度调制模式允许生成频率由TIMx_ ARR寄存器的值和由TIMx_CCRx寄存器。
PWM模式可以在每个通道上独立选择（每个OCx一个PWM输出），方法是在TIMx_CCMRx寄存器。必须通过设置来启用相应的预加载寄存器TIMx_CCMRx寄存器中的OCxPE位，以及最终的自动重新加载预加载寄存器（在上计数或中心对准模式）。
因为只有当发生更新事件时，预加载寄存器才会转移到影子寄存器发生时，在启动计数器之前，用户必须通过设置UG来初始化所有寄存器位。
OCx极性可使用TIMx_CCER寄存器中的CCxP位进行软件编程。它可以编程为有效高电平或有效低电平。OCx输出通过以下组合启用CCxE、CCxNE、MOE、OSSI和OSSR位（TIMx_CCER和TIMx_BDTR寄存器）。有关更多详细信息，请参阅TIMx_CCER寄存器说明。
在PWM模式（1或2）中，TIMx_CNT和TIMx_CCRx总是进行比较，以确TIMx_CCRxTIMx_CNT或TIMx_CNT TIMx_CCRx（取决于方向计数器的）。
定时器能够在边缘对齐模式或中心对齐模式下生成PWM取决于TIMx_ CR1寄存器中的CMS位。
2 PWM类型
2.1 PWM边缘对齐模式
1）递增配置
当TIMx_CR1寄存器中的DIR位为低电平时，上计数激活。提到递增计数模式。在以下示例中，我们考虑PWM模式1。参考PWM信号只要TIMx_CNT<TIMx_CCRx，OCxREF就高，否则它变低。如果TIMx_CCRx中的比较值大于自动重新加载值（TIMx_ARR中）则OCxREF被保持在“1”。如果比较值为0，则OCxRef保持在“0”。下图显示了一个示例中的一些边缘对齐PWM波形，其中
TIMx_ARR=8。
Edge-aligned PWM waveforms (ARR=8)
2）倒计数配置
当TIMx_CR1寄存器中的DIR位为高时，递减计数激活。提到递减计数模式在PWM模式1中，只要
TIMx_CNT>TIMx_CCRx，否则它变高。如果TIMx_CCRx中的比较值为大于TIMx_ARR中的自动重新加载值，则OCxREF保持在“1”。0%PWM在此模式下不可能。
2.2 PWM中心对齐模式
当TIMx_CR1寄存器中的CMS位与“00”（所有剩余配置对OCxRef/OCx信号具有相同影响）。
计数器向上计数时、向下计数时或两者都设置比较标志根据CMS位配置向上和向下计数。中的方向位（DIR）TIMx_CR1寄存器由硬件更新，不得由软件更改。提到居中对齐模式（向上/向下计数）。
下图显示了一个示例中的一些中心对齐PWM波形，其中：
TIMx_ ARR＝8
PWM模式是PWM模式1
当计数器与中心对齐相对应倒计时时，设置该标志为TIMx_CR1寄存器中的CMS=01选择模式1
中间对齐PWM 波形(ARR=8)
3 使用STM32Cube配置PWM
STM32Cube版本信息： STM32CubeMX 6.11
STM32 HAL版本信息： STM32Cube_FW_F1_V1.8.5
3.1 STM32Cube配置参数
1）使用STM32Cube配置参数，选择内部Clock，配置为输出类型PWM
2) 配置主时钟参数
分频系数配置为71
系统主频时钟为：72M Hz， 分频系数配置为71，则TIME的主频为1M Hz
计数周期为9999
计数周期为9999，则计数周期为10ms
3）PWM通道参数，需要配置Pulse，默认配置为0，如果不改变该参数，PWM的输出占空比为0
3.2 生成Project
配置完成工程后，就可以生成工程。tim.c是自动生成和Timer相关的函数库
4 设置PWM占空比
4.1 函数介绍
参数介绍：
Pluse: 占空比
Channel: PWM输出通道
4.3 函数源码
在tim.c文件中编写如下代码：
void HAL_TIM_SetPWM_Pulse( uint32_t Pulse, uint32_t Channel)
{TIM_OC_InitTypeDef sConfigOC = {0};sConfigOC.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1;sConfigOC.Pulse = Pulse;sConfigOC.OCPolarity = TIM_OCPOLARITY_HIGH;sConfigOC.OCNPolarity = TIM_OCNPOLARITY_HIGH;sConfigOC.OCFastMode = TIM_OCFAST_DISABLE;sConfigOC.OCIdleState = TIM_OCIDLESTATE_RESET;sConfigOC.OCNIdleState = TIM_OCNIDLESTATE_RESET;if (HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim8, &sConfigOC, Channel) != HAL_OK){Error_Handler();}
}5 测试代码
5.1 编写测试代码
创建Product文件夹，其和项目相关，创建pwm_ctrl.c文件，编写如下代码
代码第22行： 启动定时器
代码第23行：启动对应通道CH1的PWM
代码第24行：启动对应通道CH2的PWM
代码第26行：设置CH1占空间比为0
代码第27行：设置CH1占空间比为2500/10000
5.2 函数源码
在pwm_ctrl.c文件，编写如下代码：
/* USER CODE BEGIN Header */
/********************************************************************************* @file : pwm_ctrl.c* @brief : pwm control library******************************************************************************* @attention** Copyright (c) tangmingfei2013@126.com 2024~2029.* All rights reserved.*********************************************************************************/
/* USER CODE END Header */
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/#include "pwm_ctrl.h"#include "tim.h"void pwm_ctrl_Init( void ){HAL_TIM_Base_Start( &htim8 );HAL_TIM_PWM_Start( &htim8, TIM_CHANNEL_1);HAL_TIM_PWM_Start( &htim8, TIM_CHANNEL_2);HAL_TIM_SetPWM_Pulse( 0, TIM_CHANNEL_1);HAL_TIM_SetPWM_Pulse( 2500, TIM_CHANNEL_2);}/* End of this file */
6 运行代码
编译代码，然后将代码下载到板卡中，运行代码，并使用逻辑分析仪捕捉波形
