简单明了的说明STM32的PWM原理以及实现方法

news2025/1/18 20:13:02

申明以下都是个人理解，仅供参考。如果错误欢迎指教。本文不讲底层，根据实际使用来逆向讲解。

1.什么是pwm？

pwm最简单的理解就是“功率”，调节PWM的占空比就是调节功率。

2.如何调节占空比？

图1

根据图1很容易看出来调节CCRX的值就可以调节占空比，CCRX的值越大，占空比越大（在不超过ARR时）。

在默认有效值为高电平的时，当CCRX的值等于ARR时PWM的波形为一条直线（即全是逻辑电平1）全功率输出。

3.什么是有效值，什么是CCRX,什么是ARR,什么是占空比?

先贴一段代码：

void TIM2_PWM_Init(u16 arr,u16 psc)
{  
	GPIO_InitTypeDef 		    GPIO_InitStructure;
	TIM_TimeBaseInitTypeDef  	TIM_TimeBaseStructure;
	TIM_OCInitTypeDef  	        TIM_OCInitStructure;
	
    
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2| RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);	 //使能定时器2/3时钟
 	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);  	 //使能GPIO外设时钟
	
 
        //引脚功能配置
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1| GPIO_Pin_2; //TIM2_CH1  // TIM2_CH2 // TIM3_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);


        //初始化TIM2
	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
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc;                   //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值 
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;     //设置时钟分频系数：不分频  //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //TIM向上计数模式
	TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);             //根据TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMx的时间基数单位

	
	//初始化TIM2 Channel1、Channel2 PWM模式	 
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2;           //选择定时器模式:TIM脉冲宽度调制模式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:TIM输出比较极性高
	TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0;	  //跳变值
	TIM_OC1Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);                    //根据T指定的参数初始化外设TIM2 OC1  通道1
	TIM_OC2Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);                    //根据T指定的参数初始化外设TIM2 OC2  通道2
	TIM_OC3Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);                    //根据T指定的参数初始化外设TIM2 OC2  通道3
	
 
	TIM_OC1PreloadConfig(TIM2, TIM_OCPreload_Enable);  //使能TIM2在CCR2上的预装载寄存器
	TIM_OC2PreloadConfig(TIM2, TIM_OCPreload_Enable);  //使能TIM2在CCR2上的预装载寄存器
	TIM_OC3PreloadConfig(TIM2, TIM_OCPreload_Enable);  //使能TIM2在CCR2上的预装载寄存器
    TIM_ARRPreloadConfig(TIM2, ENABLE);			 // 使能TIM2重载寄存器ARR
	TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);  //使能TIM2
	

}

 TIM_SetCompare2(TIM3,400);	


void TIM_SetCompare2(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t Compare2)
{
  /* Check the parameters */
  assert_param(IS_TIM_LIST6_PERIPH(TIMx));
  /* Set the Capture Compare2 Register value */
  TIMx->CCR2 = Compare2;
}

CCRX:就是设置定时器的比较值，

ARR:自动重装载寄存器周期的值

PWM占空比=CCRX/ARR或者是WM占空比=（ARR-CCRX)/ARR

TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //输出极性:TIM输出比较极性高

这句话就是用来设置有效值。

TIM脉冲宽度调制模式有两种（看别人总结的）：

PWM1:TIMx_CNT<TIMx_CCRX,输出高电平（有效值默认为高），否则输出低电平。

PWM2:TIMx_CNT>TIMx_CCRX,输出高电平（有效值默认为高），否则输出低电平。

如图分析，即在t0-t1，t2-t3，t4-t5时间段输出高电平.

4.PWM输出频率

PWM输出频率=时钟频率/（ARR+1）*（PSC+1）

5.keil软件仿真波形输出