这个输出比较功能是非常重要的，它主要是用来输出PWM波形,PWM波形又是驱动电机的必要条件，所以你如果想用STM32做一些有电机的项目，比如智能车，机器人等。

IC:  Input Capture 输入捕获

CC:Capture/Compare一般表示输入捕获和输出比较的单元

CNT和CCR在哪里呢？下图所示就是我们的输出比较电路。

这个输入/比较寄存器是输入捕获和输出比较共用的，当输入捕获时，它就是捕获寄存器，当使用输出比较时，他就是比较寄存器，那在输出比较这里，这块电路会比较CNT和CCR（输入捕获和输出比较寄存器）的值。CNT计数自增，CCR是我们给定的一个值，当CNT大于CCR,小于CCR,或者等于CCR时，这里的输出就会对应的置1，置0，置1，置0.这样就可以输出一个电平不断跳变的PWM波形了，这就是输出比较的基本功能。

由图知，高级定时器和通用定时器都有四个输出比较的通道，可以同时输出四路PWM波形。这四个通道有各自的CCR寄存器，但是他们是共用一个CNT计数器的，

高级定时器还拥有额外死区生成，互补输出，这个是用于驱动三相无刷电机。

什么事PWM波形：

这个PWM波形是一个数字输出信号，也是由高低电平组成的。使用这个PWM波形，是用来等效地实现一个模拟信号的输出。

PWM的秘诀就是，天武功，唯快不破，只要我闪的足够快，你就发现不了我到底是闪着亮着。还是一个正常的，平稳的亮度。当然，PWM的应用场景必须要是一个惯性系统，就是说LED在熄灭的时候，由于余晖和人眼视觉暂留现象。LED不会立马熄灭，而是有一定的惯性，过一段时间才会熄灭，电机也是，当电机断电时，电机的转动不会立马停止，而是有一定的惯性，过一会才停。

PWM的频率越快，那它等效模拟的信号就越平稳，性能开销也就越大，一般来说PWM的频率都是在几K到几十KHz,这个频率就已经足够快了，

分辨率：比如有的占空比只能以1%，2%，3%等这样以1%的步距跳变，那它的分辨率就是1%，所以这个分辨率就是占空比变化的精细程度。这个分辨率需要多高，得看你实际项目的需求。

如果你既要高频率，又要高分辨率，这就对硬件电路要求比较高了。

不过一般要求不高的话，1%的分辨率就已经够用了。

定时器的输出比较模块是怎么来输出PWM波形的。

 在这个图里，左边就是CNT计数器和CCR1第一路的捕获/比较寄存器。他俩进行比较，当CNT>CCR1，或者相等时，它俩进行比较，就会给输出模式控制器传一个信号，然后输出模式控制器就会改变oc1ref的高低电平。REF信号实际上就是指这里信号的高低电平。REF是reference的缩写，意思是参考信号

上面有一个ETRF输入，这个是定时器的一个小功能，一般不用，不需要了解

接在这个REF信号可以前往主模式控制器，你可以把这个REF映射到主模式的TRGO输出上面。不过REF的主要去向还是下面那一条路。下图是一个极性选择。给这个寄存器写0，信号就会往上走，就是信号电平不翻转。进来啥用，出去也是啥样，写一的话，信号就会往下走，就是信号通过一个非门取反，那输出信号就是输入信号高低电平反转的信号这就是极性选择，就是选择是不是要把高低电平翻转一下。后面接的就是输出使能模式。决定要不要输出。最后就是OC1引脚，这个引脚就是CH1通道的引脚。在引脚定义表里就可以知道具体是哪个GPIO口了，

我们看一下输出模式控制器，它具体是怎么工作的，什么时候给REF高电平，什么时候给REF低电平，下面是八种模式，这个模式可以通过寄存器控制来进行配置。你需要哪个模式，就选择哪个模式，

第一个状态，冻结：维持原状态，就是CNT与CRR没有用，可以理解为CNT和CRR无效，REF保持为原状态。比如你正在输出PWM波，突然想暂停一会儿输出，那就可以设置成这个模式，一旦切换为冻结模式，输出就暂停了。并且高低电平也维持为暂停时刻的状态，保持不变。

下面三个模式，这个有效电平和无效电平，一般是高级定时器里面的一个说法，是和关断，刹车这些功能配合表述的，它说的比较严谨，所以叫有效电平和无效电平。为了理解方便，置有效电平就是置高电平，置无效电平就是置低电平这三个模式都是当CNT与CRR值相等时，执行操作，这些模式就可以用做波形输出了，比如相等时电平翻转这个模式，这个可以方便的输出一个频率可调，占空比始终为50%的PWM波形，比如你设置CCR为0时，那当CNT每次清零时，就会产生一次CNT =CCR的事件，这就会导致输出电平翻转一次，每更新两次，输出为一个周期。并且高电平和低电平的时间是始终相等的，也就是占空比始终为50%。当你改变定时器更新频率时，输出波形的频率也会随之改变。它俩的关系是输出波形的频率=更新频率/2；因为更新两次输出才为一个周期。这个就是匹配时电平翻转模式的用途。

强制为无效电平和强制为有效电平，这两个模式和冻结模式差不多，如果你想暂停波形输出，并且在暂停期间保持低电平和高电平，那你就可以设置这两个强制输出模式。

最后两个模式很重要，PWM模式1，PWM模式2，它们可以用来输出频率和占空比都可调的PWM波形。也是我们主要使用的模式，

一般我们只使用向上计数，PWM2实际就是PWM1输出取反。 有下图可知，REF输出之后还有一个极性的配置，所以使用PWM模式1的正极性和使用PWM模式2的反极性最终输出结果是一样的。

所以使用的话，我们可以只使用PWM模式1，并且向上计数，这一种模式就OK了，那这个模式是如何输出频率和占空比都可调的PWM波形的呢？

看下图：左上角是时基单元和运行控制部分，黑色箭头左边是时钟源选择，我们省略了，然后更新事件的中断申请，我们不需要了。输出PWM暂时还不需要中断，这就是时基单元的部分，配置好了时基单元，这里的CNT就可以开始不断地自增运行了。下面绿色的就是输出比较部分，总共四路， 

 这里是PWM模式1的执行逻辑

占空比是受CCR调控的，CCR高一些，，输出的占空比就变大，CCR低一些，输出的占空比就变小，

 这里的REF就是一个频率可调，占空比也可调的PWM波形，最终经过极性选择，输出使能，最终通向GPIO口，这样就能完成PWM波形的输出了。

我们看一下PWM的参数是如何计算的吧，

首先是PWM频率，它始终对应着计数器的一个溢出更新周期，所以PWM的频率就等于计数器的更新频率，

ARR越大，CCR的范围就越大，对应的分辨率就越大。定义的分辨率是占空比最小的变化步距。所以这个值越小越好。也可以吧CCR的值定义为分辨率，那就是值越大越好。总之，就是占空比变化越细腻越好。

如果我要求输出一个频率为1KHz,占空比课任意调节，且分辨率为1%的PWM波形，可以利用上面公式思考一下。

STM32的外部设备：

可以用PWM信号来控制舵机输出轴的角度，直流电机，可以用PWM来控制电机的速度。 

舵机有三根线，两根是电源线，一个是信号线，我们的PWM就是输如到这个信号线的，来控制舵机。有一个白色的输出轴，它的轴会固定在一个指定的角度不动，至于固定在哪个位置，是由信号线的PWM信号来决定的。低舵机还有个控制电路板，是一个电机控制系统，大概的执行逻辑是：PWM信号输入到控制板，给控制板一个指定的目标角度，然后电位器检测输出轴的当前角度，如果大于目标角度，电机就会反转，最终使输出轴固定在指定角度。

舵机的PWM波形，实际是当做一个通信协议来使用的，

一般电机都是大功率设备，它的驱动设备也必须是一个大功率的输出设备

TB6612驱动芯片：

VM电机电源的正极，要接一个可以输出大电流的电源。

AO1,AO2，BO1,BO2就是两路电机的输出了。AO1,AO2就是A路的两个输出，它的控制端就是上面的这三个，PWMA.AIN2,AIN1,这三个引脚控制A路的一个电机。那这三个引脚就直接接到单片机的GPIO口就行了，其中PWMA引脚要接PWM信号输出端，其他两个引脚可以接任意两个普通的GPIO口。那这三个给一个低功率的控制信号，驱动电路就会从VM汲取电流，来输出到电机。这样就能完成低功率的控制信号控制大功率设备了。

STBY(Stand By),待机控制脚。如果接GND,芯片就不工作，处于待机状态，接VCC,正常工作。

那这三个脚是如何控制电机正反转和速度的呢？

下图，输入必须为一高一低才行，有电压差，电机可以转，但是还是要看PWM的波形，PWM给低电平，输出两个低电平，电机还是不转，如果PWM是一个不断翻转的电平信号那电机不就是快速的反转，停止，反转，停止，如果PWM频率足够快，那电机就可以稳定的反转。并且速度取决于PWM信号的占空比。这里的PWM相当于一个模拟量的功能。