【STM32】STM32之timer3产生PWM

本篇博文最后修改时间：2017年01月14日，23:50。

一、简介

本文介绍STM32系列如何使用timer3的第3通道（PB0）产生38K频率的PWM。

二、实验平台

库版本：STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0

编译软件：MDK4.53

硬件平台：STM32开发板（主芯片stm32f103c8t6）

仿真器：JLINK

三、版权声明

博主：甜甜的大香瓜

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四、实验前提

1、在进行本文步骤前，请先阅读以下博文：

暂无

2、在进行本文步骤前，请先实现以下博文：

暂无

五、基础知识

暂无

六、实验步骤

1、编写并添加PWM驱动

1）编写驱动GUA_Timer3_PWM.c（存放在“……\HARDWARE”）

[cpp] view plain copy

 

1. //******************************************************************************                              
2. //name:             GUA_Timer3_PWM.c                 
3. //introduce:        定时器3的PWM驱动          
4. //author:           甜甜的大香瓜                       
5. //email:            [e-mail]           
6. //QQ group          香瓜单片机之STM8/STM32(164311667)                        
7. //changetime:       2017.01.14        
8. //******************************************************************************      
9. #include "stm32f10x.h"   
10. #include "GUA_Timer3_PWM.h"    
11.     
12. /*********************宏定义************************/      
13. //引脚宏    
14. #define GUA_TIMER3_PWM_PORT             GPIOB    
15. #define GUA_TIMER3_PWM_PIN              GPIO_Pin_0    
16. #define GUA_TIMER3_PWM_MODE             GPIO_Mode_AF_PP   
17. #define GUA_TIMER3_PWM_GPIO_CLOCK               RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_AFIO   
18. #define GUA_TIMER3_PWM_PERIPH_CLOCK         RCC_APB1Periph_TIM3    
19.   
20. //计数值    
21. #define GUA_TIMER3_PWM_PERIOD                       (72 - 1)    
22.   
23. /*********************内部函数声明************************/     
24. static void GUA_Timer3_PWM_IO_Init(void);  
25. static void GUA_Timer3_PWM_Config_Init(GUA_U16 nGUA_Timer3_PWM_Prescaler);  
26.   
27. //******************************************************************************                
28. //name:             GUA_Timer3_PWM_IO_Init               
29. //introduce:        定时器3的PWM的IO初始化             
30. //parameter:        none                     
31. //return:           none             
32. //author:           甜甜的大香瓜                     
33. //email:            [e-mail]         
34. //QQ group          香瓜单片机之STM8/STM32(164311667)                      
35. //changetime:       2017.01.14                          
36. //******************************************************************************    
37. static void GUA_Timer3_PWM_IO_Init(void)    
38. {        
39.     //IO结构体    
40.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;    
41.   
42.     //时钟配置   
43.     RCC_APB2PeriphClockCmd(GUA_TIMER3_PWM_GPIO_CLOCK, ENABLE);    
44.   
45.     //IO初始化  
46.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GUA_TIMER3_PWM_PIN;  
47.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GUA_TIMER3_PWM_MODE;  
48.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;  
49.     GPIO_Init(GUA_TIMER3_PWM_PORT, &GPIO_InitStructure);                  
50. }  
51.   
52. //******************************************************************************                
53. //name:             GUA_Timer3_PWM_Config_Init               
54. //introduce:        定时器3的PWM的配置初始化             
55. //parameter:        nGUA_Timer3_PWM_Prescaler:预分频数值,如100则表示1000000/100=10000Hz   
56. //return:           none             
57. //author:           甜甜的大香瓜                     
58. //email:            [e-mail]         
59. //QQ group          香瓜单片机之STM8/STM32(164311667)                      
60. //changetime:       2017.01.14                          
61. //******************************************************************************    
62. static void GUA_Timer3_PWM_Config_Init(GUA_U16 nGUA_Timer3_PWM_Prescaler)    
63. {        
64.     TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;    
65.     TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;    
66.     
67.     //时钟配置  
68.     RCC_APB1PeriphClockCmd(GUA_TIMER3_PWM_PERIPH_CLOCK, ENABLE);    
69.       
70.     //定时器配置  
71.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = GUA_TIMER3_PWM_PERIOD;                               //设置计数值    
72.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = nGUA_Timer3_PWM_Prescaler - 1;        //设置预分频   
73.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;                                                        //设置时钟分频系数：不分频    
74.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;                         //向上计数溢出模式    
75.     TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure);    
76.       
77.     //PWM配置  
78.     TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;                                               //配置为PWM模式1(小于计数值时为有效电平)    
79.     TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;                       //比较输出使能                  
80.     TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0;                                                                          //设置待装入捕获比较寄存器的脉冲值    
81.     TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_Low;                                //有效电平为低电平    
82.     TIM_OC3Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);                                                                //使能通道3        
83.   
84.     //默认关闭PWM         
85.     GUA_Timer3_PWM_Status(GUA_TIMER3_PWM_STATUS_OFF);     
86.       
87.     //使能      
88.     TIM_OC3PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);                                               //CH3预装载使能    
89.     TIM_ARRPreloadConfig(TIM3, ENABLE);                                                                         //使能TIM3重载寄存器ARR      
90.     TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);                                                                                                  //使能定时器3    
91. }  
92.   
93. //******************************************************************************            
94. //name:             GUA_Timer3_PWM_Status            
95. //introduce:        定时器3的PWM开关        
96. //parameter:        nGUA_Timer3_PWM_Status: GUA_TIMER3_PWM_STATUS_ON or GUA_TIMER3_PWM_STATUS_OFF          
97. //return:           none          
98. //author:           甜甜的大香瓜                 
99. //email:            [e-mail]                    
100. //QQ group          香瓜单片机之STM8/STM32(164311667)                        
101. //changetime:       2017.01.14                          
102. //******************************************************************************      
103. void GUA_Timer3_PWM_Status(GUA_U8 nGUA_Timer3_PWM_Status)    
104. {    
105.   //打开PWM    
106.   if(nGUA_Timer3_PWM_Status == GUA_TIMER3_PWM_STATUS_ON)    
107.   {     
108.         TIM_SetCounter(TIM3, 0);          
109.         TIM_CCxCmd(TIM3, TIM_Channel_3, TIM_CCx_Enable);          
110.   }    
111.   //关闭PWM  
112.   else    
113.   {    
114.         TIM_CCxCmd(TIM3, TIM_Channel_3, TIM_CCx_Disable);                 
115.   }    
116. }    
117.     
118. //******************************************************************************            
119. //name:             GUA_Timer3_PWM_SetDutyCycle            
120. //introduce:        定时器3的PWM设置占空比        
121. //parameter:        nGUA_Timer3_PWM_DutyCycle: 0~100为0%~100%          
122. //return:           none          
123. //author:           甜甜的大香瓜                 
124. //email:            [e-mail]                    
125. //QQ group          香瓜单片机之STM8/STM32(164311667)                        
126. //changetime:       2017.01.14                           
127. //******************************************************************************      
128. void GUA_Timer3_PWM_SetDutyCycle(GUA_U8 nGUA_Timer3_PWM_DutyCycle)    
129. {    
130.   TIM_SetCompare3(TIM3, GUA_TIMER3_PWM_PERIOD*nGUA_Timer3_PWM_DutyCycle/100);     
131. }    
132.     
133. //******************************************************************************            
134. //name:             GUA_Timer3_PWM_Init            
135. //introduce:        定时器3的PWM初始化         
136. //parameter:        nGUA_Timer3_PWM_Prescaler:预分频数值,如100则表示1000000/100=10000Hz          
137. //return:           none          
138. //author:           甜甜的大香瓜                 
139. //email:            [e-mail]                    
140. //QQ group          香瓜单片机之STM8/STM32(164311667)                        
141. //changetime:       2017.01.14                           
142. //******************************************************************************      
143. void GUA_Timer3_PWM_Init(GUA_U16 nGUA_Timer3_PWM_Prescaler)     
144. {     
145.     //初始化IO    
146.     GUA_Timer3_PWM_IO_Init();    
147.   
148.     //初始化定时器配置   
149.     GUA_Timer3_PWM_Config_Init(nGUA_Timer3_PWM_Prescaler);  
150. }    

初始化后PWM默认是关闭的。

2）编写驱动头文件GUA_Timer3_PWM.h（存放在“……\HARDWARE”）

[cpp] view plain copy

 

1. //******************************************************************************                              
2. //name:             GUA_Timer3_PWM.h                 
3. //introduce:        定时器3的PWM驱动的头文件          
4. //author:           甜甜的大香瓜                       
5. //email:            [e-mail]           
6. //QQ group          香瓜单片机之STM8/STM32(164311667)                        
7. //changetime:       2017.01.14        
8. //******************************************************************************      
9. #ifndef _GUA_TIMER3_PWM_H_    
10. #define _GUA_TIMER3_PWM_H_    
11.      
12. /*********************宏定义************************/  
13. //类型宏  
14. #ifndef GUA_U8          
15. typedef unsigned char GUA_U8;          
16. #endif      
17.   
18. #ifndef GUA_8          
19. typedef signed char GUA_8;          
20. #endif        
21.         
22. #ifndef GUA_U16          
23. typedef unsigned short GUA_U16;          
24. #endif   
25.   
26. #ifndef GUA_16          
27. typedef signed short GUA_16;          
28. #endif           
29.         
30. #ifndef GUA_U32          
31. typedef unsigned long GUA_U32;          
32. #endif   
33.   
34. #ifndef GUA_32          
35. typedef signed long GUA_32;         
36. #endif  
37.   
38. #ifndef GUA_U64      
39. typedef unsigned long long GUA_U64;    
40. #endif  
41.   
42. #ifndef GUA_64      
43. typedef signed long long GUA_64;    
44. #endif  
45.   
46. //PWM的开关宏    
47. #define GUA_TIMER3_PWM_STATUS_ON                0       //PWM打开    
48. #define GUA_TIMER3_PWM_STATUS_OFF               1       //PWM关闭    
49.   
50. /*********************外部函数声明************************/     
51. void GUA_Timer3_PWM_Status(GUA_U8 nGUA_Timer3_PWM_Status);    
52. void GUA_Timer3_PWM_SetDutyCycle(GUA_U8 nGUA_Timer3_PWM_DutyCycle);    
53. void GUA_Timer3_PWM_Init(GUA_U16 nGUA_Timer3_PWM_Prescaler);    
54.     
55. #endif    

3）工程中添加GUA_Timer3_PWM.c

4）在MDK设置中添加驱动源文件路径

2、添加库的驱动

1）添加库的驱动文件

2）添加库的驱动头文件（stm32f10x_conf.h 中）

[cpp] view plain copy

 

1. #include "stm32f10x_tim.h"  

3、在应用层中调用

1）添加驱动头文件（main.c中）

[cpp] view plain copy

 

1. #include "GUA_Timer3_PWM.h"  

2）添加测试代码（main.c的main函数中）

[cpp] view plain copy

 

1. GUA_Timer3_PWM_Init(26);                                                    //设置PWM频率为1000000/26=38000Hz=38KHz  
2. GUA_Timer3_PWM_SetDutyCycle(50);                                    //设置PWM占空比为50%  
3. GUA_Timer3_PWM_Status(GUA_TIMER3_PWM_STATUS_ON);    //使能PWM   
4.   
5. GUA_Timer3_PWM_SetDutyCycle(30);                                    //设置PWM占空比为30%    
6. GUA_Timer3_PWM_SetDutyCycle(60);                                    //设置PWM占空比为60%    
7. GUA_Timer3_PWM_SetDutyCycle(0);                                     //设置PWM占空比为0%    
8. GUA_Timer3_PWM_SetDutyCycle(100);                                   //设置PWM占空比为100%       
9.   
10. GUA_Timer3_PWM_Status(GUA_TIMER3_PWM_STATUS_OFF);   //停止PWM       
11. GUA_Timer3_PWM_SetDutyCycle(50);                                    //设置PWM占空比为50%  
12. GUA_Timer3_PWM_Status(GUA_TIMER3_PWM_STATUS_ON);    //使能PWM  

七、注意事项

1、在初始化PWM的配置之后，需要调用使能PWM的函数才会有PWM的波形。

2、PWM会有死区。

八、实验结果

设置仿真断点在测试代码，仿真并全速运行至断点，单步执行测试代码后的PB0波形如下图：

1、使能PWM

初始化时设置了26us的周期，启动PWM前设置了50%的占空比。因此使能PWM之后直接输出了波形。

低电平13us、高电平13us、一个周期26us，因此占空比为13/26=50%。

2、设置30%占空比

低电平7.75us、高电平18.25us、一个周期26us，因此占空比为7.75/26=29.8%。

3、设置60%占空比

低电平15.75us、高电平10.25us、一个周期26us，因此占空比为15.75/26=60.6%。

4、设置0%占空比

0%时一直为高电平。

5、设置100%占空比

100%时可见低电平有许多0.25us的毛刺脉冲，这是PWM的死区。

0~100%的占空比中一定会有一个死区，解决死区脉冲的方法：在死区时配置为IO置位为相应的电平。

PS：香瓜在本PWM驱动中没有解决此问题，因为项目中只使用到50%的占空比。

6、关闭PWM

关闭PWM后，在代码中有设置为IO拉高，因此抓到的波形为高电平。

7、设置50%占空比+使能PWM

再次使能PWM之前，先配置了50%的占空比。

低电平13us、高电平13us、一个周期26us，因此占空比为13/26=50%。

因此，实验成功。