STM32F4的输出比较极性和PWM1,PWM2的关系

news2024/11/28 20:44:40

PWM

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输出比较通道

在这里以通用定时器的通道1作为介绍。
如图，左边就是CNT计数器和CCR1第一路的捕获/比较寄存器，它俩进行比较，当CNT>CCR1,
或者CNT=CCR1时，就会给输出模式控制器传送一个信号，然后输出模式控制器就会改变它的
输出OC1ref的高低电平（这里ref是referencel的缩写，意思是参考信号）。
上面还有个ETRF输入，这个是定时器的一个小功能，一般不用。
接着这个ref信号有两条路可以走，一路可以前往主模式控制器，把这个ref信号映射到主模式的
TRGO输出上去。而另一路先到达极性选择模块，由寄存器TIMx_CCER控制，给TIMx_CCER的
CC1P写0，信号往上走，输入信号不反相；写1，信号就会往下走，信号会通过一个非门取反，
那输出的信号就是输入信号高低电平反转的信号。
接着就是输出使能电路，选择要不要输出，由寄存器TIMx_CCER的CC1E控制。
最后就是0C1引脚，这个引脚就是CH1通道的引脚。
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输出比较模式

输出比较模式的选择是通过改变输出模式控制器的执行逻辑实现的，由寄存器TIMx_CCMR1的OC1M控制。
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输出比较模式总共有8种，我们这里只介绍最常用的PWM模式。PWM输出就是对外输出脉宽(即占空比)可调的方波信号，信号频率由自动重装寄存器ARR的值决定，占空比由比较寄存器CCR的值决定。PWM模式分为两种，PWM1和PWM2,总得来说是差不多的。
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配置好了时基单元，CNT就开始不断地自增运行了。然后就是输出比较单元，总共有四路。输出比较单元的最开始是CCR,它的值由我们自己设定，CNT不断自增运行，同时与CCR进行比较。后面就是输出模式控制器，以PWM模式1向上计数为例，CNT小于CCR时，REF置有效电平，CNT大于等于CCR时，REF置无效电平。再经过极性选择，使能输出，最终通向GPIO口，输出波形。

PWM波的实现：

如上图右上角所示，CNT从O开始自增，一直增到ARR(这里值为99)，之后清零继续自增。设定下面绿色线为输出状态，在这个过程中，CNT小于CCR(这里值为30)，输出置高电平，反之，置低电平。这样一直持续下去，REF的电平就会不断变化，

PWM参数计算：

1.PWM频率：Freq=CK_PSC/(PSC+1)/(ARR+1)
2.PWM占空比：Duty=CCR/(ARR+1)
3.PWM分辨率：Reso=1/(ARR+1)
PWM的周期对应着计数器的溢出更新周期，所以PWM的频率就等于计数器的更新频率。
分辨率就是占空比变化的步距。CCR的值应该设置在O到ARR+1这个范围里，当CCR=ARR+1
时，占空比刚好为100%。如果CCR再大一些，占空比依然为100%，没有意义。所以CCR的变化范围取决于ARR的值，ARR越大，CCR的范围就越大，对应的分辨率就越大。对于同一个定时器的不同通道输出的PWM,因为不同通道是共用一个计数器的，所以它们的频率是一样的。而它们的占空比是由各自的CC决定的，所以占空比可以各自设定它们的相位，由于计数器更新，所有PWM同时跳变，所以它们的相位是同步的.

区别

PWM1中空控制的是高电平的占空比，外接LED的时候灯光是随着TIMx_SetComparex（）函数中占空比的增大由最亮逐渐变最暗，当达到100%的占空比的时候最暗。

PWM2中空控制的是低电平的占空比，外接LED的时候灯光是随着TIMx_SetComparex（）函数中占空比的增大由最暗逐渐变最亮，当达到100%的占空比的时候最亮
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输出极性

PWM模式1-*在向上计数时，*一旦TIMx_CNT<TIMx_CCR1时，通道1为有效电平，否则为无效电平；在向下计数时，一旦TIMx_CNT>TIMx_CCR1时，通道Q1为无效电平(OC1REF=0),否则为有效电平(OC1REF=1)。
PWM模式2-*在向上计数时，一旦TIMx_CNT<TIMx_CCR1时，通道1为无效电平，*否则为有效电平；在向下计数时，一旦TIMx CNT>TIMx CCR1时，通道1为有效电平，否则为无效电平
输出比较极性，指的是你在比较匹配之后输出口（比如LED灯）输出的极性。
就是让你设置LED灯有效极性，你可以设置为高电平有效或者低电平有效
理解后，正题开始：
首先只看向上计数，别的都不看。
再看下面的图：
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根据上面的图举例，正点原子板子上的LED灯一股都是低电平有效，而我们想达到的效果是随着占空比的增加（向上计数模式），灯的亮
度增加（低电平）。
根据上面的图，能实现的方式有两种：
1.低极性，PWM1
2.高极性，PWM2
如果我们自己画的板子，硬件LED设计是高电平有效，那么就是随着占空比的增加（向上计数模式），灯的亮度增加（高电平）。
根据上面的图，能实现的方式有两种：
1.高极性，PM12.低极性，PWM2

输出极性

http://www.openedv.com/forum.php?mod=viewthread&tid=285008&highlight=%CA%E4%B3%F6%BC%AB%D0%D4

定义：TIM_OCNPolarity_High为高极性
TIM_OCNPolarity_Low为低极性
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110：PWM模式1－在向上计数时，一旦TIMx_CNT<TIMx_CCR1时通道1为有效电平，否则为
无效电平；在向下计数时，一旦TIMx_CNT>TIMx_CCR1时通道1为无效电平(OC1REF=0)，否
则为有效电平(OC1REF=1)。
111：PWM模式2－在向上计数时，一旦TIMx_CNT<TIMx_CCR1时通道1为无效电平，否则为
有效电平；在向下计数时，一旦TIMx_CNT>TIMx_CCR1时通道1为有效电平，否则为无效电
平
首先要先理解好这一句话：
当PWM模式2－在向上计数时，一旦TIMx_CNT<TIMx_CCR1时
通道1为无效电平，否则为有效电平；
TIM_SetCompare2(TIM3,0);
1）为什么在高极性时，灯会灭呢
因为TIMx_CNT<TIMx_CCR1，通道1为无效电平
战舰板的LED是低电平亮，而TIM_SetCompare2(TIM3,0);即TIMx_CCR1的值为0，也就是TIMx_CCR1
<=TIM3_CNT时通道2输出是高电平
不符合LED灯低电平亮，LED灯是不亮的。
2）那么把高极性改为低极性，为什么灯会亮
如TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //输出极性:TIM输出比较极性高
因为CC1P=0时：OC1高电平有效 TIM_OCNPolarity_High
CC1P=1时：OC1低电平有效 TIM_OCNPolarity_Low
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由于低极性输出的是低电平有效所以灯可以点亮
3）为什么把PWM2改成了PWM1，别的什么都没动，灯就亮了
“PWM模式1－在向上计数时，一旦TIMx_CNT<TIMx_CCR1时通道1为有效电平”
4）考虑到设置CCR的值设置为300到500效果不是很明显
所以CCR取0和899，可以直接看出效果现象