STM32---------- PWM(Pulse Width Modulation，利用TIM定时器)

调试芯片：STM32F103C8T6

外部晶振：8MHz

功能介绍：使用Timer3实现两路（可四路）PWM波形的输出

代码如下：

    初始化：系统时钟初始化，GPIO端口初始化，Timer初始化

系统时钟初始化：

/* 配置系统时钟为72M */ SystemInit(); 

GPIO端口初始化：

/**************************************************************** * 函数名：void GPIO_Config(void)  * 描述  ：配置复用输出PWM时用到的I/O  ***************************************************************/ void GPIO_Config(void)  {   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;    /* GPIOA and GPIOB clock enable */   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);     /*GPIOA Configuration: TIM3 channel 1 and 2 as alternate function push-pull */   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;           // 复用推挽输出   GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;   GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); } 

Timer初始化:

/****************************************************************  * 函数名：void TIM3_Config(void)   * 描述  ：配置TIM3输出的PWM信号的模式  *      CH1:输出 T=2.5ms(f=1/2.5ms=400Hz)  D=0.6的PWM波(高电平在前，低电平在后)  *      CH2:输出 T=2.5ms(f=1/2.5ms=400Hz)  D=0.4的PWM波(高电平在后，低电平在前)  *      步骤一：通过T和TIMxCLK的时钟源确定TIM_Period和TIM_Prescaler   *          T=(TIM_Period+1)*(TIM_Prescaler+1)/TIMxCLK=2.5ms   *          因为 TIM_Period<65535，所以 TIM_Prescaler>1,即 TIM_Prescaler=2  *          所以 TIM_Period=59999=0xEA5F  *      步骤二：根据TIM_Period的值，高低电平的先后D，确定CCR和TIM_OCPolarity  *          CH1：因为D=0.6，先高后低；  *              所以CCR1=(TIM_Period+1)* D=36000;TIM_OCPolarity=TIM_OCPolarity_High  *          CH2：因为D=0.4，先高后低；  *              所以CCR1=(TIM_Period+1)* (1-D)=36000;TIM_OCPolarity=TIM_OCPolarity_Low  *      步骤三：基础寄存器初始化  *      步骤四：通道寄存器初始化  *      步骤五：使能TIM3重载寄存器ARR  *      步骤六：使能TIM3   ***************************************************************/  void TIM3_Config(void)  {      TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;      TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;      /* PWM信号电平跳变值 */      u16 CCR1= 36000;              u16 CCR2= 36000;      /*PCLK1经过2倍频后作为TIM3的时钟源等于72MHz*/      RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);      /* Time base configuration */                                                TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period =0xEA5F;      TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 2;                                    //设置预分频：预分频=2，即为72/3=24MHz      TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;                                //设置时钟分频系数：不分频      TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;                 //向上计数溢出模式      TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure);      /* PWM1 Mode configuration: Channel1 */      TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;                           //配置为PWM模式1      TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;                    TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR1;                                       //设置跳变值，当计数器计数到这个值时，电平发生跳变      TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity =TIM_OCPolarity_High;                    //当定时器计数值小于CCR1时为高电平      TIM_OC1Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);                                    //使能通道1          TIM_OC1PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);      /* PWM1 Mode configuration: Channel2 */      TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;      TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR2;                                       //设置通道2的电平跳变值，输出另外一个占空比的PWM      TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_Low;                    //当定时器计数值小于CCR2时为低电平     TIM_OC2Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);                                    //使能通道2      TIM_OC2PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);      TIM_ARRPreloadConfig(TIM3, ENABLE);                                         //使能TIM3重载寄存器ARR      /* TIM3 enable counter */      TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);                                                      //使能TIM3   } 

 主函数代码:

/***************************************************************  * 函数名：main  * 描述  ：主函数   ***************************************************************/ int main(void) {     SystemInit();     GPIO_Config();     TIM3_Config();     while (1)     {          } } 

1）TIM_TimeBaseInitTypeDef

时基初始化结构体，它包括了四个成员函数：TIM_ClockDivision、TIM_CounterMode、TIM_Period、TIM_Prescaler。比较重要的是TIM_Period成员，它控制的是定时周期。比如说将TIM_Period设置成999，则计数器会数1000个（TIM_Period+1）节拍为一个定时器的周期。这个和后面需要配置的TIM_Pulse共同控制着定时器输出波形的占空比。TIM_ClockDivision在参考手册中的定义是“Specifies the clock division”——指定时钟的分频。可见其是用来对时钟分频的，而TIM_Prescaler的定义是“Specifies the prescaler value used to divide the TIM clock”，用来指定TIM时钟的分频值。也就是说它是进一步来分频TIM clock的。TIM_CounterMode是计数器模式，分为向上、向下、中间计数三种。

2）TIM_OCInitTypeDef

输出通道（output channel）初始化结构体。该结构体主要配置TIM的工作模式。需要注意的是每一个定时器的4个通道分别对应一个初始化函数，也就是TIM_OCXInit(X=1,2,3,4)。总结其中几个重要的成员函数。

i)TIM_OCPolarity

定时器极性。它的参数为TIM_OCPolarity_High、TIM_OCPolarity_Low，用来设置定时器在未达到跳变 值时的电平（高低）。之所以重要是因为它也可以决定占空比，因为占空比的定义是高电平占周期的比例，如果顶一顶的有效电平不是高电平，那么实际占空比为（1-所观测的占空比）。

ii)TIM_Pulse

之前提到的定时器暂停。我更喜欢称他为定时器跳变，当计数器CNT中的值小于它的值时，输出为有效电平，即为之前配置的高电平，当达到跳变值时输出跳变（下跳）。它与TIM_Period共同决定了PWM波的占空比。占空比=（ TIM_Pulse / ( TIM_Period + 1 ） ) * 100%。比如我要产生一个50%的=PWM，只需要将TIM_Period设置成999，TIM_Pulse设置成500即可。在前半个周期计数器值达不到TIM_Pulse ，故一直输出高电平，当达到TIM_Pulse 时刻输出值下跳为低电平，然后再次计数半个周期。当这个周期走完时，ARR恰好溢出（其内装入的值为TIM_Period ），然后计数器清零，再次计数，重复上述过程，即产生了PWM波。

iii)TIM_OutputState

输出状态。它的参数是ENABLE和DISABLE，它之所以重要不是因为它配置占空比或者周期，而是每次初始化一个通道时这个成员函数都要重新填写。我们知道在填写结构体时，当我填好了第一个结构体并且将其应用了，下次再填写时只需要修改与上一次配置不同的成员函数，其他保持不变即可，因为结构体若不修改会一直保存。也就是说当我们配置4个通道时。很多成员都不需要重复填写，但是这个成员函数确实每次必须填写的，暂时不知道为什么。

3）TIM_OC1PreloadConfig

在我们初始化完了OCX之后，别忘了配置OCX的预装载寄存器，将其使能即可。

4）TIM_ARRPreloadConfig

配置完了所有通道后使能自动重装载寄存器。

最后不要忘了Cmd该外设，这是所有外设操作的最后一步，也是很重要的步骤，容易遗漏。

另外，在仿真调试时遇到的一个问题是在setup一个波形发生器时对于信号的选择出了问题。归纳一下选择的步骤。以GPIOA_Pin6为例，首先选择PORTA,代表的是A组的GPIO，而不是别的组。然后选择Mask为0x00000040，代表了GPIO_Pin_6，查stm32f10x_gpio.h可知"#define GPIO_Pin_6                 ((uint16_t)0x0040)  

"，这一步是找到Pin6，然后关键的一步是Shift Right 设置为6，这个项目的设置就是Pin_x中的x。设置错误的话还是找不到PA6引脚，这一点要注意。