STM32学习笔记（五）--TIM输出比较PWM详解

news2024/12/30 2:22:32

（1）配置步骤
1.配置RCC外设时钟开启GPIO以及TIM外设
2.配置时基单元的时钟包含时钟源选择配置初始化时基单元
3.配置输出比较单元包含CCR的值输出比较模式极性选择输出使能等
4.配置GPIO口初始化为复用式推挽输出的配置
5.运行控制启动计数器输出PWM

（2）代码示例
案例1（TIM_2CH1（PA0）通道输出PWM驱动LED呼吸灯）

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
	
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;		
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
	
TIM_InternalClockConfig(TIM2);
	
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 100 - 1;		//ARR
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 72 - 1;		//PSC
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;
TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseInitStructure);

TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
//下面的是初始化结构体的函数，因为高级定时器跟普通定时器共用一个结构体
TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure);
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0;		//CCR
TIM_OC1Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);
	
TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);

//呼吸灯逻辑函数
for (i = 0; i <= 100; i++){
TIM_SetCompare1(TIM2,i);
Delay_ms(10);
}
for (i = 0; i <= 100; i++){
TIM_SetCompare1(TIM2,100-i);
Delay_ms(10);
}

案例2（TIM_2CH2（PA1）通道输出PWM驱动舵机）

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
	
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
	
TIM_InternalClockConfig(TIM2);
	
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 20000 - 1;		//ARR
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 72 - 1;		//PSC
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;
TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseInitStructure);
//已知以上数据的来源是由于舵机需要信号脉冲宽度为周期20MS	
//其次舵机分别在0.5ms 驱动舵机-90度
//舵机分别在0.5ms 驱动舵机-45度
//舵机分别在1.5ms 驱动舵机0度
//舵机分别在2ms 驱动舵机+45度
//舵机分别在2.5ms 驱动舵机+90度

//频率也就是1/0.02s=50HZ  CK_PSC时钟频率 PSC预分配 ARR自动重装值
//公式已知 PWM频率；  Freq=CK_PSC/(PSC+1)/(ARR+1)
//         PWM占空比；Duty=CRR/(ARR+1)
//         PWM分辨率；Reso=1/(ARR+1)
//则Freq=72MHZ/(PSC+1)/(ARR+1)=50HZ -> 72000 000HZ/(PSC+1)/(ARR+1)=50
//设PSC预分配为71 则原式72000 000/(71+1)/(ARR+1)=50  ARR=20000-1
//以上是根据自身自行设定的 最好可以多试试PSC*10的值 找到合适的
 
//所以算好了20MS周期的值 由于PSC固定 所以可以直接用来比值
//20MS / 20 000=0,5MS / x  20x=10 000 因为我们只需要比值X=500
//则舵机分别在0.5ms 驱动舵机-90度 CRR等于500
//舵机分别在0.5ms 驱动舵机-45度   CRR等于1000
//舵机分别在1.5ms 驱动舵机0度    CRR等于1500
//舵机分别在2ms 驱动舵机+45度    CRR等于2000
//舵机分别在2.5ms 驱动舵机+90度  CRR等于2500
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
//下面的是初始化结构体的函数，因为高级定时器跟普通定时器共用一个结构体
TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure);
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0;		//CCR
TIM_OC2Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);
	
TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
//以上为配置的某些环节 具体函数位于程序中 本文档没有直接提供

案例3（TIM_2CH3（PA2）通道输出PWM驱动直流电机）

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
	
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
	
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
	
TIM_InternalClockConfig(TIM2);

TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 100 - 1;		//ARR
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 36 - 1;		//PSC
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;
TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseInitStructure);
//维持在20HZ-20KHZ（上述为20000HZ）人耳听不到电机声音 这样好点
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
//下面的是初始化结构体的函数，因为高级定时器跟普通定时器共用一个结构体
TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure);
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0;		//CCR
TIM_OC3Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);
	
TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
//以上为配置的某些环节 具体函数位于程序中 本文档没有直接提供

（3）函数分析
函数1：void TIM_OC1Init(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_OCInitTypeDef* TIM_OCInitStruct)（stm32f10x_tim.h）
该函数不同的GPIO口对应的通道不同函数名也不同，对于TIM_OCInitTypeDef的使用；通用定时器选择参数如下。

序号	名称	参数解释	示例
参数1	TIM_OCMode	设置输出比较的模式	TIM_OCMode_PWM1
参数2	TIM_OCPolarity	设置输出比较的极性	TIM_OCPolarity_High
参数3	TIM_OutputState	设置输出的使能	TIM_OutputState_Enable
参数4	TIM_Pulse	设置CCR的参数	0