姓名:周崇杰? ?學號:16140120059? ? 專業:機械設計制造及其自動化
轉載自:http://blog.csdn.net/wuyuzun/article/details/72851940,有刪節
【嵌牛導讀】:PWM波在項目中應用非常廣泛,本文講解STM32單片機產生PWM波的全過程。
【嵌牛鼻子】:STM32單片機,PWM波。
【嵌牛提問】:STM32單片機如何產生一個特定的PWM波呢?
【嵌牛正文】:
前言:
1.本博文基于ARM Cortex-M3內核的STM32F103ZET6處理器芯片和標準3.5.0庫函數;
2.不介紹PWM的基礎概念,但是需要知道一點的是,PWM是輸出比較的一種特例;
3.如有不足指出,還望前輩多多指教;
4.要想學會這個知識點,必須要掌握下面這位博友寫的博客里的幾個概念,不然后來很有可能會懵逼;
http://blog.sina.com.cn/s/blog_3ba262a10101esd1.html
Ⅰ 定時器和PWM
(1)8個定時器中,除了TIM6和TIM7,其他定時器都可以產生PWM輸出;
(2)高級定時器TIM1和TIM8可以同時輸出7路PWM(CH1~7,共7個通道),通用定時器同時可產生4個PWM輸出(CH1~4,共4個通道);也即是STM32F103ZET6最多同時產生30通道的PWM;
(3)本博客只用TIM3的CH2通道(為什么選擇這個后來解釋);
Ⅱ 相關寄存器
(1)捕獲/比較模式寄存器1 TIMx_CCMR1(還有TIMx_CCMR2)
可以認為這是輸入輸出雙功能的寄存器:OCxx代表輸出模式(第一排),ICxx代表輸入模式(第二排),也即是同一個位在不同的輸入和輸出模式下功能是不同的;PWM是用來輸出的,所以這里只有第一排輸出功能,而且是通道是CH2;
從寄存器圖中可以看出來:
CCMR1的[15:8]位負責TIM3的CH2通道,[7:0]負責TIM3的CH1通道;
CCMR2的[15:8]位負責TIM3的CH4通道,[7:0]負責TIM3的CH3通道;
對于模式設置OCxM[2:0]如上圖:OCxM[2:0] = 110或111的時候為PWM輸出的兩種方式;
(2)捕獲/比較使能寄存器1 TIMx_CCER1(還有TIMx_CCER2)
這個寄存器涉及到的問題相當重要,開始看這個位解釋的時候根本就不想去了解,因為實在是無從下手;后來搜到了一位大神的博客豁然開朗,下面是大神的博客:
http://blog.sina.com.cn/s/blog_3ba262a10101esd1.html
(3)捕獲/比較寄存器1 TIMx_CCR1(1~4,共四個通道)
CCR寄存器決定PWM占空比:在輸出模式下,該寄存器的值與CNT的值進行比較,根據結果產生相應動作。利用這一點,通過修改這個寄存器的值,就可以控制PWM的輸出脈寬了。
Ⅲ 復用映射和調試IO配置寄存器(AFIO_MAPR)
PWM相關寄存器配置OK后,緊接著一個直接的問題就是:總要有一個IO口來輸出做好的PWM吧?對,這就引出了AFIO_MAPR寄存器的概念;此寄存器就是為配置定時器輸出時所用的管腳而生(但也并不是所有的管腳都能被任意的定時器用);從我個人的開發板的硬件電路出發, 要利用TIM3和GPIOB5管腳輸出PWM信號來控制一個LED燈,從而實現控制LED亮度的實驗;但是有一個棘手的問題是:在初始化(復位)AFIO_MAPR寄存器狀態下,TIM3輸出PWM信號給了GPIOPA7,所以要修改,對應關系如下圖:
結合兩個圖:AFIO_MAPR寄存器中的[11:10]位可以為重新配置TIM與GPIO關系;這里我們是讓[11:10] = 10 ; (定時器輸出屬于GPIO的復用功能)
(其他定時器的配置可以參考使用手冊的其它位設置,道理是有一樣的)
Ⅳ 編程步驟
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
(1)開啟TIMx時鐘以及復用功能,配置要設置的對應的管腳復用輸出(PB5);
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);
(2)重定義TIMx和GPIOx的連接
GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap_TIM3,ENABLE);
(3)分別配置管腳參數,普通定時器參數和定時器比較參數(PWM);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);
TIM_TImeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
TIM_TImeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
TIM_TImeBaseInitStructure.TIM_Period = arr;
TIM_TImeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = psc;
TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TImeBaseInitStructure);
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2;
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
TIM_OC2Init(TIM3,&TIM_OCInitStructure);
(4)使能預裝載寄存器
TIM_OC2PreloadConfig(TIM3,TIM_OCPreload_Enable);
(5)使能定時器
TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);
這里還有一個重要的函數就是
void TIM_SetCompare2(TIM3xu16 CCRx_value); //之前在介紹CCRx寄存器的時候說過此函數是決定PWM占空比的函數;