教学课件 9-PWM脉宽调制

项目三中断系统设计任务3PWM脉宽调制项目三中断系统设计任务1任务2任务3按键中断定时器中断PWM脉宽调制知识目标：1．掌握PWM工作原理；2．掌握PWM相关库函数的使用方法。技能目标：1.能正确使用PWM相关库函数。2.会PWM输出的编程方法；素养目标：1．操作规范，符合5S管理要求；2．具备自主探究、勤学好问的态度。学习目标设计要求利用STM32中TIM3进行PWM脉宽调制，得到一个周期是1S，占空比是50%的波形，通过LED0观察该波形。硬件设计硬件连接：

知识导航每个内置外设都有若干个输入输出引脚，一般这些引脚的输出端口都是固定不变的，为了让设计工程师可以更好地安排引脚的走向和功能，在STM32中引入了外设引脚重映射的概念，即一个外设的引脚除了具有默认的端口外，还可以通过设置重映射寄存器的方式，把这个外设的引脚映射到其它的端口。端口重映射知识导航为了使不同器件封装的外设IO功能数量达到最优，可以把一些复用功能重新映射到其他一些引脚上。STM32中有很多内置外设的输入输出引脚都具有重映射(remap)的功能。端口重映射知识导航知识导航知识导航

部分重映射&完全重映射部分重映射：功能外设的部分引脚重新映射，还有一部分引脚是原来的默认引脚。

完全重映射：功能外设的所有引脚都重新映射。端口重映射知识导航定时器中断相关寄存器复用重映射和调试I/O配置寄存器(AFIO_MAPR)知识导航定时器中断相关寄存器复用重映射和调试I/O配置寄存器(AFIO_MAPR)知识导航函数GPIO_PinRemapConfig函数原型：voidGPIO_PinRemapConfig(u32GPIO_Remap,FunctionalStateNewState);函数功能：对指定的管脚进行重映射。参数1：设置重映射的类型，即可选择重映射的管脚。参数2：ENABLE或者DISABLE。举例：将TIM3_CH2(即PA7)重映射到PB5上

GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap_TIM3,ENABLE);知识导航知识导航引脚重映射配置过程使能GPIO时钟（重映射后的IO即PB5的时钟);

使能功能外设时钟（TIM3的时钟);

使能AFIO时钟。重映射必须使能AFIO时钟：RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);

开启重映射。

GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap_TIM3,ENABLE);

根据第一个参数，来确定是部分重映射还是全部重映射知识导航哪些情况需要开启AFIO辅助功能时钟？对寄存器AFIO_MAPR，AFIO_EXTICRX和AFIO_EVCR进行读写操作前，应当首先打开AFIO时钟。AFIO_MAPR：配置复用功能重映射AFIO_EXTICRX:配置外部中断线映射AFIO_EVCR:配置EVENTOUT事件输出知识导航PWM：脉冲宽度调制（简称脉宽调制）。是利用微处理器的数字输出对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。简单来说，就是对脉冲宽度的控制。PWM简介知识导航PWM驱动的简单电路显示了三种不同的PWM信号。知识导航STM32的定时器除了TIM6和TIM7，其他的定时器都可以用来产生PWM输出。定时器种类位数计数器模式捕获/比较通道互补输出特殊应用场景高级定时器（TIM1,TIM8)16向上，向下，向上/下4有带死区控制盒紧急刹车，可应用于PWM电机控制通用定时器（TIM2-TIM5）16向上，向下，向上/下4无定时计数，PWM输出，输入捕获，输出比较基本定时器(TIM6,TIM7)16向上，向下，向上/下0无主要应用于驱动DAC知识导航定时器中断相关寄存器自动重装载寄存器（TIMx_ARR)知识导航预分频寄存器TIMx_PSC知识导航控制寄存器1（TIMx_CR1）知识导航捕获/比较模式寄存器TIMx_CCMR1该寄存器总共有2个，TIMx_CCMR1和TIMx_CCMR2。TIM1_CCMR1控制CH1和CH2，TIM1_CCMR2控制CH3和CH4。知识导航PWM模式1&PWM模式2注意：在使用PWM模式时，模式设置位OCxM必须设置为110/111，这两种PWM模式的区别就是输出电平的极性相反。知识导航捕获/比较使能寄存器(TIMx_CCER)该寄存器控制着各个输入输出通道的开关。知识导航捕获/比较寄存器TIMx_CCR1~4该寄存器总共有4个，分别对应4个输通道CH1~4。STM32PWM工作过程知识导航知识导航STM32PWM工作过程图为向上计数:定时器重装载值为ARR,比较值CCRx，t时刻对计数器值和比较值进行比较。如果计数器值小于CCRx值,输出低电平；如果计数器值大于CCRx值,输出高电平。知识导航淘宝店铺：

技术论坛:STM32PWM工作过程（通道1为例）CCR1:捕获比较(值)寄存器（x=1,2,3,4):设置比较值。CCMR1:OC1M[2:0]位：

对于PWM方式下，用于设置PWM模式1[110]或者PWM模式2[111]。CCER:CC1P位：输入/捕获1输出极性。0：高电平有效，1：低电平有效。CCER:CC1E位：输入/捕获1输出使能。0：关闭，1：打开。知识导航函数TIM_OCxInit函数原型：voidTIM_OCxInit(TIM_TypeDef*TIMx,TIM_OCInitTypeDef*TIM_OCInitStruct);

函数功能：根据TIM_OCInitTypeDef中指定的参数初始化外设TIMx。参数1：要初始化的定时器TIMx。参数2：结构TIM_OCInitTypeDef指针。知识导航TIM_OCInitTypeDef结构体typedefstruct{uint16_tTIM_OCMode;//PWM模式1或者模式2uint16_tTIM_OutputState;//输出使能或失能uint16_tTIM_OutputNState;

uint16_tTIM_Pulse;uint16_tTIM_OCPolarity;//比较输出极性uint16_tTIM_OCNPolarity;uint16_tTIM_OCIdleState;uint16_tTIM_OCNIdleState;}TIM_OCInitTypeDef;知识导航TIM_OCMode：用来选择定时器模式。知识导航TIM_OutputState：用来设置输出的状态（输出使能或失能）。TIM_OutputState_Disable（0）

TIM_OutputState_Enable（1）TIM_OCPolarity：用来设置输出极性。知识导航实例TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode=TIM_OCMode_PWM2;//PWM模式2TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState=TIM_OutputState_Enable;//比较输出使能TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity=TIM_OCPolarity_High;//输出极性:TIM输出比较极性高TIM_OC2Init(TIM3,&TIM_OCInitStructure);//根据T指定的参数初始化外设TIM3OC2知识导航函数TIM_OC2PreloadConfig函数原型：voidTIM_OC2PreloadConfig(TIM_TypeDef*TIMx,uint16_tTIM_OCPreload);

函数功能：用于使能输出比较预装载寄存器。参数1：定时器TIMx。参数2：输出比较预装载状态。TIM_OCPreload_EnableTIM_OCPreload_Disable知识导航函数TIM_SetCompare2函数原型：

voidTIM_SetCompareX(TIM_TypeDef*TIMx,uint16_tCompare2);

函数功能：用于设置TIMx捕获比较2寄存器值(比较值)。参数1：定时器TIMx。参数2：捕获/比较2寄存器新值。任务实现

使能定时器3和端口B的时钟。②初始化IO口为复用功能输出。函数：GPIO_Init();

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;

这里我们是要把PB5用作定时器的PWM输出引脚，所以要重映射配置，需要开启AFIO时钟。同时设置重映射。④

初始化定时器：ARR,PSC等：TIM_TimeBaseInit();⑤

初始化输出比较参数:TIM_OC2Init();⑥

使能预装载寄存器：

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