ARM微控制器与嵌入式系统 课件 30 定时器输出PWM编程要点

ARM微控制器与嵌入式系统

STM32的PWM配置主讲人：景妮琴北京电子科技职业学院内容STM32的PWM定时器生成PWM的编程要点输出通道配置PWM结构体PWM库函数定时器生成PWM原理PWM原理计数寄存器CNT重装寄存器ARR比较寄存器CCRCNTARRCCR定时器生成PWM的编程要点1、开启GPIO时钟、定时器时钟2、PWM输出端口配置3、复用引脚功能映射4、定时器配置5、输出通道配置6、PWM使能7、设置比较器值输出PWMPWM的输出通道针对高级定时器和通用定时器，查STM32的数据手册，选择使用不同定时器的不同通道进行配置。我们使用TIM3。定时器生成PWM的编程要点1、打开输出通道的GPIO时钟以及定时器（PWM）的时钟（1）打开GPIO的时钟使用TIM3的4个通道分别为：PA6，PA7，PB0，PB1打开GPIOA和GPIOB的时钟RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE);RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOB,ENABLE);

定时器生成PWM的编程要点1、打开输出通道的GPIO时钟以及定时器（PWM）的时钟（2）打开TIM3的时钟APB1时钟总线

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);定时器生成PWM的编程要点2、PWM输出端口配置使用TIM3的4个通道分别为：PA6，PA7，PB0，PB1先对PA6，PA7配置GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7; //选择端口GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF;//复用模式GPIO_InitStructure.GPIO_OType=GPIO_OType_PP;//推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_100MHz; //输出最大速度GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd=GPIO_PuPd_NOPULL;GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);

定时器生成PWM的编程要点2、PWM输出端口配置使用TIM3的4个通道分别为：PA6，PA7，PB0，PB1再对PB0，PB1配置GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1; //选择端口GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF;//复用模式GPIO_InitStructure.GPIO_OType=GPIO_OType_PP;//推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_100MHz; //输出最大速度GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd=GPIO_PuPd_NOPULL;//浮空模式GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);

定时器生成PWM的编程要点3、复用引脚功能映射GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource6,GPIO_AF_TIM3);GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource7,GPIO_AF_TIM3);GPIO_PinAFConfig(GPIOB,GPIO_PinSource0,GPIO_AF_TIM3);GPIO_PinAFConfig(GPIOB,GPIO_PinSource1,GPIO_AF_TIM3);定时器生成PWM的编程要点4、定时器配置typedefstruct{uint16_tTIM_Prescaler; //预分频系数uint16_tTIM_CounterMode; //计数模式uint32_tTIM_Period; //定时器初值uint16_tTIM_ClockDivision; //分频因子uint8_tTIM_RepetitionCounter; //重复计数}TIM_TimeBaseInitTypeDef;定时器生成PWM的编程要点4、定时器配置分析：设置TIMx定时器的相关寄存器，主要是设置ARR和PSC。例：产生频率为500Hz，占空比为50%的PWM波形，可以设置如下：通用控制定时器时钟源TIM3CLK=42MHz*2=84MHz，设定定时器频率为=TIM3CLK/(TIM_Prescaler+1)=1MHz，得到：TIM_Prescaler=84-1而PWM的频率为1MHz/(TIM_Period+1)=500Hz.则TIM_Period=2000即定时器从0计数到1999，为一个定时周期定时器生成PWM原理TIM_CounterMode_Up 向上计数

定时器生成PWM原理TIM_CounterMode_Down 向下计数

TIMx_ARRTIMx_CNT中断定时器生成PWM的编程要点4、定时器配置TIM_TimeBaseInitTypeDefTIM_TimeBaseStructure;TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler=84-1;//预分频系数TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=2000-1;//定时器初值TIM_TimeBaseStructureTIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;//计数模式TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;//分频因子TIM_RepetitionCounter=0; //重复计数TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TimeBaseStructure);定时器生成PWM的编程要点5、输出通道配置TIM_OCInitTypeDefTIM_OCInitStructure；typedefstruct{uint16_tTIM_OCMode; //输出通道模式uint16_tTIM_OutputState; //输出通道使能或失能uint16_tTIM_OutputNState; //输出互补通道使能或失能uint32_tTIM_Pulse; //比较器预装初值uint16_tTIM_OCPolarity; //输出通道极性uint16_tTIM_OCNPolarity; //输出互补通道极性uint16_tTIM_OCIdleState; //输出通道空闲时电平uint16_tTIM_OCNIdleState; //输出互补通道空闲时电平}TIM_OCInitTypeDef;定时器生成PWM的编程要点5、输出通道配置（1）TIM_OCMode的取值范围 //输出通道模式TIM_OCMode_Timing //定时器输出比较时间模式TIM_OCMode_Active //定时器输出比较主动模式TIM_OCMode_Inactive //定时器输出比较非主动模式TIM_OCMode_Toggle //定时器输出比较触发模式TIM_OCMode_PWM1 //定时器脉宽调制模式1TIM_OCMode_PWM2 //定时器脉宽调制模式2TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode=TIM_OCMode_PWM1;定时器生成PWM的编程要点5、输出通道配置（1）TIM_OCMode的取值范围 //输出通道模式PWM模式1在递增计数模式下，只要TIMx_CNT<TIMx_CCR1，通道1便为有效状态，否则为无效状态。在递减计数模式下，只要TIMx_CNT>TIMx_CCR1，通道1便为无效状态(OC1REF=0)，否则为有效状态(OC1REF=1)。

PWM模式2在递增计数模式下，只要TIMx_CNT<TIMx_CCR1，通道1便为无效状态，否则为有效状态。在递减计数模式下，只要TIMx_CNT>TIMx_CCR1，通道1便为有效状态，否则为无效状态。TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode=TIM_OCMode_PWM1;定时器生成PWM的编程要点5、输出通道配置（2）TIM_OutputState的取值范围 //输出通道使能或失能TIM_OutputState_Enable //输出通道使能TIM_OutputState_Disable //输出通道失能TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState=TIM_OutputState_Enable;（3）TIM_OutputNState取值范围//输出互补通道使能或失能TIM_OutputNState_Enable //输出互补通道使能TIM_OutputNState_Disable //输出互补通道失能

TIM3没有互补通道，这个可以不设置定时器生成PWM的编程要点5、输出通道配置（4）TIM_Pulse取值范围//比较器预装初值比较器初值取值0-65535，TIM2和TIM5比较器取值0-2^32设置占空比，占空比=（CCRx/ARR）*100%,设置50%的占空比为，前面已经设置ARR=2000，因此这个地方的CCR应该设置为1000：TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse=1000-1;定时器生成PWM的编程要点5、输出通道配置(5)TIM_OCPolarity取值范围TIM_OCPolarity_High //输出通道极性高电平TIM_OCPolarity_Low //输出通道极性低电平TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity=TIM_OCPolarity_High;//设置输出极性为高，这个设置保证了在计数值小于CCR时，输出为有效的高电平，否则为低电平

定时器生成PWM的编程要点5、输出通道配置(6)TIM_OCNPolarity取值范围TIM_OCNPolarity_High //输出互补通道极性高电平TIM_OCNPolarity_Low //输出互补通道极性低电平TIM3没有互补通道，这个可以不设置（7）TIM_OCIdleState取值范围TIM_OCIdleState_Set //输出通道空闲电平高电平TIM_OCIdleState_Reset //输出通道空闲电平低电平TIM_OCInitStructure.TIM_OCIdleState=TIM_OCIdleState_Set//输出通道空闲时电平为高电平定时器生成PWM的编程要点5、输出通道配置

(8)TIM_OCNIdleState取值范围TIM_OCNIdleState_Set //输出互补通道空闲电平高电平TIM_OCNIdleState_Reset //输出互补通道空闲电平低电平TIM3没有互补通道，这个可以不设置TIM_OC1Init(TIM3,&TIM_OCInitStructure); //使能通道1定时器生成PWM的编程要点6、PWM输出使能TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);

//使能定时器3TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1,ENABLE);

//使能定时器1PWM输出（仅适用于高级定时器）TIM_OC1PreloadConfig(TIM3,TIM_OCPreload_Enable);//使能通道1重载7、设置比较器值输出PWMTIM_SetCompare1(TIM_TypeDef*TIMx,uint32_tCompare1);例如：TIM_SetCompare1(TIM3,30); //设置比较器1值为30PWM输出端口配置GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7; //选择端口GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF;//复用模式GPIO_InitStructure.GPIO_OType=GPIO_OType_PP;//推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_100MHz; //输出最大速度GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd=GPIO_PuPd_NOPULL;GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1; //选择端口GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF;//复用模式GPIO_InitStructure.GPIO_OType=GPIO_OType_PP;//推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_100MHz; //输出最大速度GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd=GPIO_PuPd_NOPULL;//浮空模式GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure); 定时器配置TIM_TimeBaseInitTypeDefTIM_TimeBaseStructure;TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler=84-1;//预分频系数TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=200