STM32 PWM输出

article/2025/10/5 11:07:19

STM32 PWM输出

工作过程：

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我们假定定时器工作在向上计数PWM 模式，且当 CNT<CCRx 时，输出 0，当 CNT>=CCRx 时输出1。那么就可以得到如上的PWM 示意图：
当 CNT 值小于 CCRx 的时候，IO 输出低电平(0)，当 CNT 值大于等于 CCRx 的时候，IO 输出高电平(1)，当 CNT达到 ARR 值的时候，重新归零，然后重新向上计数，
依次循环改变 CCRx 的值，就可以改变 PWM 输出的占空比，改变 ARR 的值，就可以改变 PWM输出的频率，这就是 PWM输出的原理

。

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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。

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注：CNT<CCRX 则有效电平。高电平有效还是低电平有效取决于CCER的CC1P位，可以设置0,1 0：高电平有效 1：低电平有效

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定时器：
捕获/比较模式寄存器（TIMx_CCMR1/2）
捕获/比较使能寄存器（TIMx_CCER）
捕获/比较寄存器（TIMx_CCR1~4）
刹车和死区寄存器（TIMx_BDTR）

STM32 定时器3输出通道引脚

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1）开启 TIM1 时钟，配置 PA8 为复用输出。
库函数使能 TIM3 时钟的方法是：

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); //使能定时器 3 时钟

2）设置 TIM1 的 ARR 和 PSC。

这在库函数是通过 TIM_TimeBaseInit 函数实现的

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //设置自动重装载值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置预分频值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //向上计数模式
TIM_TimeBaseInit(TIM1, &TIM_TimeBaseStructure); //根据指定的参数初始化 TIMx 的

3）设置 TIM1_CH1 的 PWM 模式及通道方向, 使能 TIM1 的 CH1 输出。

在库函数中，PWM 通道设
置是通过函数 TIM_OC1Init()~TIM_OC4Init()来设置的，不同的通道的设置函数不一样，这里我
们使用的是通道 1，所以使用的函数是 TIM_OC1Init()。
void TIM_OC1Init(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_OCInitTypeDef* TIM_OCInitStruct)；

结构体TIM_OCInitTypeDef
的定义：

typedef struct
{uint16_t TIM_OCMode;    //是 PWM 模式uint16_t TIM_OutputState;  //设置比较输出使能，也就是使能 PWM 输出到端口。uint16_t TIM_OutputNState; */uint16_t TIM_Pulse; uint16_t TIM_OCPolarity;    //设置极性是高还是低uint16_t TIM_OCNPolarity; uint16_t TIM_OCIdleState; uint16_t TIM_OCNIdleState; 
} TIM_OCInitTypeDef;

要实现我们上面提到的场景，方法是： TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2; //选择 PWM 模式 2
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比较输出使能
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //输出极性高
TIM_OC1Init(TIM1, &TIM_OCInitStructure); //初始化 TIM1 OC1

4）使能 TIM1。

TIM_Cmd(TIM1, ENABLE); //使能 TIM1

5）设置 MOE 输出，使能 PWM 输出

TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1,ENABLE);// MOE 主输出使能

6）修改 TIM1_CCR1 来控制占空比。

void TIM_SetCompare1(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t Compare1)；

步骤：

1.使能定时器3和相关IO口时钟。
使能定时器3时钟：RCC_APB1PeriphClockCmd();
使能GPIOB时钟：RCC_APB2PeriphClockCmd();
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;
3. 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，
所以需要开启AFIO时钟。同时设置重映射。
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);
GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap_TIM3, ENABLE);
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： TIM_OC2PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);
7. 使能定时器。TIM_Cmd();
8. 不断改变比较值CCRx，达到不同的占空比效果:TIM_SetCompare2();

在工程中添加了 pwm.c 文件，并且引入了头文件 pwm.h。打开 pwm.c 内容如下

#ifndef __PWM_H
#define __PWM_H
#include "sys.h"void TIM1_PWM_Init(u16 arr,u16 psc);#endif

#include "pwm.h"
#include "led.h"
//PWM 输出初始化
//arr：自动重装值
//psc：时钟预分频数
void TIM1_PWM_Init(u16 arr,u16 psc)
{ 
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1, ENABLE);// ①使能 tim1 时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA , ENABLE); 
//①使能 GPIO 外设时钟使能//设置该引脚为复用输出功能,输出 TIM1 CH1 的 PWM 脉冲波形
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8; //TIM_CH1
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);
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; 
//设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值 80K
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; 
//设置用来作为 TIMx 时钟频率除数的预分频值 不分频
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //向上计数
TIM_TimeBaseInit(TIM1, &TIM_TimeBaseStructure); //②初始化 TIMx
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2; //脉宽调制模式 2
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比较输出使能
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0; //设置待装入捕获比较寄存器的脉冲值
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //输出极性高
TIM_OC1Init(TIM1, &TIM_OCInitStructure); //③初始化外设 TIMxTIM_CtrlPWMOutputs(TIM1,ENABLE); //⑤MOE 主输出使能
TIM_OC1PreloadConfig(TIM1, TIM_OCPreload_Enable); //CH1 预装载使能
TIM_ARRPreloadConfig(TIM1, ENABLE); //使能 TIMx 在 ARR 上的预装载寄存器
TIM_Cmd(TIM1, ENABLE); //④使能 TIM1
}

int main(void)
{
u16 led0pwmval=0; 
u8 dir=1;
delay_init(); //延时函数初始化 
LED_Init(); //初始化与 LED 连接的硬件接口
TIM1_PWM_Init(899,0);//不分频。PWM 频率=72000/(899+1)=80Khz while(1)
{
delay_ms(10);
if(dir)led0pwmval++;
else led0pwmval--;
if(led0pwmval>300)dir=0;
if(led0pwmval==0)dir=1; 
TIM_SetCompare1(TIM1,led0pwmval); 
} 
}