PWM控制电机速度的基本原理    PWM(Pulse Width Modulation)，也就是脉冲宽度调制。
    PWM中有一个比较重要的概念，占空比：是一个脉冲周期内有效电平在整个周期所占的比例。    为了实现IO口上电压的持续性变化，可以调节PWM的占空比。这也能够使外设的功率进行持续性变化，最终控制直流电机转速的快慢。如何调节PWM波形的输出就是重点。






+ G. }8 h9 M0 B1 r: a   上图中的ARR是我们给定时器的一个预装载值，CCRx的上下变化是产生PWM波的关键。我们假设ARR大于CCRx的部分输出为高电平（即t1-t2、t3-t4、t5-t6），ARR小于CCRx的部分输出为低电平（即0-t1、t2-t3、t4-t5），则改变CCRx的值就能改变输出PWM的占空比。因此，想要控制PWM的输出波形，重要的就是如何设置ARR与CCRx这两个寄存器的值了。


7 n( Q  q4 H! qSTM32定时器中断   
为了便于理解接下来关于PWM应用的内容，先插一段定时器中断的知识。    产生定时中断是定时器的用法之一，与定时器用来进行PWM输出和输入捕获相比，定时器中断更容易理解、掌握。


( D# v8 C) F" M原理简介   
使用通用定时器进行中断的原理，其实和开发板Systick定时器进行中断延时很相似（Stm32入门——Systick定时器），即：用psc(预分频系数)设置好定时器时钟后，arr（预装载值）在每个时钟周期内减1，当arr减为0时触发中断然后进入中断处理程序进行中断处理。以下代码为例：

4 M8 b5 o2 w: M. D# M9 _
) B9 _: e- n* H  X5 R2 L


. b) N) f0 g" M6 Y4 \4 I    解释一下上面这行代码，由于定时器3（TIM3）是挂在APB1上的外设，所以要打开APB1，这里的预分频器值psc是来设置TIM3的时钟频率的，如果系统时钟（SYSTICK）频率为72MHz、psc为7199，则TIM3的时钟频率就为：
+ e! l8 C% ]/ q& u7 o



# r1 B' d- m% ^! a, c' f, m
/ U7 ]2 B' E. |, N; ~, S    10KHz是什 么意思呢？就是一秒钟会产生10K个周期，那么一个周期的时间长度就是1/10KHz，如果你想将定时器中断的时间间隔设置为0.5秒，那么你将arr设置为5000即可，因为arr每减1就需要一个周期的时间，减5000次就经过了5000*（1/10KHz）=0.5秒。
. {% @& }% Y3 F6 e/ ]

3 b3 N! O& |1 _; s5 ~0 G6 i
- J" z8 D' G, i
) q# [. B# \: P9 B0 b) o
' U3 A5 V2 U3 ?    再解释下上面这一行，设置允许更新中断，即arr减到0以后可以触发更新中断，还有其他类型的中断。




1 B) |2 m; x3 X2 K4 p; O
    看上面这行代码，中断优先级有抢占优先级和响应（即子优先级）优先级两种，抢占优先级即：若程序1正在使用CPU，这时如果程序2要求使用CPU，并且程序2的抢占优先级高，则CPU被程序2抢占；若两者抢占优先级相同，则就算程序2的响应优先级高于程序1，CPU也不能被抢占；若程序1正在使用CPU，程序2和程序3的抢占优先级等于或低于程序1，且程序2的响应优先级高于程序三，则待CPU空出后，程序2先运行，程序3最后运行。TIM3_IRQn是指定将要运行的中断处理程序号。“组2”是设置中断优先级分组的，这是因为寄存器提供了四位来设置优先级，组2代表的是前两位给抢占优先级，后两位给响应优先级。

; u9 l9 j4 @( I. i1 l. rPWM模式、有效电平   
- X# L, Q4 T5 h/ Y7 F$ k前面介绍完中断，再说一下PWM工作原理。    假设上图中ARR大于CCRx时输出为高电平，ARR小于CCRx时输出为低电平，但在实际运用中可能并非如此，有可能是相反的情况——ARR大于CCRx时输出为低电平，ARR小于CCRx时输出为高电平，至于到底是哪种情况，还要看PWM是哪种模式、有效电平又设置的是何种极性了。

• 模式1：ARR小于CCRx时输出为“有效”电平，ARR大于CCRx时输出为“无效”电平。
  
• 模式2：ARR小于CCRx时输出为“无效”电平，ARR大于CCRx时输出为“有效”电平。
  

    这里说的是“有效”和“无效”，而不是“高”和“低”，也就是说有效电平可高可低，并非一定就是高电平。PWM模式、效电平极性，需要程序员自己配置相关的寄存器来实现。通过下面的代码来讲解。
' S; ?- F' B: q3 P


- N* ?) ]( |& Q! X8 M

    上一小节讲过关于定时器参数的设置。使用定时器1的通道1来输出一路PWM波，这里的899设置的就是ARR的值，至于那个0是用来设置TIM1的频率的，不分频就代表TIM1的时钟频率和系统时钟相同，这里假设为72MHz。
, ^, ~( M9 D+ i$ K# _
) n# k5 c. }5 S" F
7 ~9 M) t) a' G5 a
$ _7 \& ^6 ~* k2 s0 Y

. e  T' D4 j; b( m; _4 v9 j/ t    下文具体分析上面的代码。
3 {& v. v# [4 [6 S4 m/ n    前面4-6行是用来配置GPIO口的。
' Y9 q0 h1 S4 Y  I3 o; V


2 Z5 ]# v9 C- [# T1 t. V

    这两行就是我上门提到的设置定时器的频率和重装载值。
; P& q, n# x( Y7 e5 p! `3 U2 _8 V

+ ?2 t( B9 L- n, w
! Z; N3 @# @' ?* d
5 U5 W! |$ J) m  P
3 a4 E- e2 y9 N/ o0 k2 y$ p    这三行是用来设置PWM输出模式和设置通道的，通道是什么呢？简单地讲就是输出PWM波的GPIO口，代码一开始不是设置了PA8这个GPIO口嘛，这个PA8就是通道1。使用通道的话要先进行输入输出方向、通道使能的设置。
: s2 `  A8 p1 c7 E


1 q# H* r, w, o6 {: w2 K  d5 n$ V
' \( U% b0 [# a1 [
    这行代码是用来设置“有效电平”极性的，根据手册，当TIM1->CCER[1]这位置1时，有效电平为低电平，置0时有效电平为高电平，而默认情况下置0。
/ ~, W& J* U/ G: }* F
7 l, U* @4 x1 V( |
2 V, ~1 K1 W, s4 U6 c

4 L& o# J0 b! Z% ]$ m
# r2 S: W9 w0 D$ ?+ o) i( y# f    这行代码只要对高级定时器进行设置，普通定时器无需设置。

1 V; V! p. y) F: y8 j3 r( }



0 s0 t; W, {8 R! c) c+ t1 H    这行代码是用来使能ARPE，ARPE是什么呢，就是当它被置1时，你自己设置的CCRx会立即生效，如果它被置为0，那么你自己设置的CCRx值不会立即生效（可能之前ARPE已经有值了），而是当之前设置的CCRx生效后才会使用你最新设置的CCRx值。
! W5 m7 \0 B! @. ~; \
  z) F9 R* X; I4 _. d, f8 q0 J7 ~上面的代码里没有对CCRx进行设置，这是因为CCRx常常是一个变化的值，你可以在主函数中用一个for循环+if判断语句对它进行++或–的操作，从而达到连续改变CCRx值得目的，例如：
, x$ O3 b5 E) M" J
1 @" [) k9 k0 b- m& @5 u

, m$ {' q5 F  p& w

    PWM波的周期是由定时器时钟频率和预装载值两者决定的，预装载值就是ARR。   
( A! z- a# A3 P  V/ k# q1 \( t- g
' y# E. o- @' E8 R2 K# t  y! q
: P; ^4 H7 y& `* ^2 D* E 预装载值PSC设置为899，那么，当定时器的当前值val从0增加到899时，一共经过了900个时钟周期，这900个时钟周期会产生一个PWM波形，也就是说900个定时器时钟周期才相当于一个PWM周期，那么PWM的频率就为72MHz/900=80KHz，周期为1/80KHz。
0 O$ R. @$ C) M
/ W/ x3 O7 {- r+ K+ s2 i
+ t3 ?5 d) u6 O$ i8 N