PWM介绍：全称Pulse Width Modulation：脉冲宽度调制。可能你会好奇这是什么？

  先来打开脑洞想象一个有趣的问题，假如我们家里的灯，你以一秒钟内开0.2ms关0.8ms的手速一直循环操作，会发生什么？你可能会观察到灯的亮度发生了改变，同时，人眼有视觉暂留现象，大概在0.1~0.4S内，开关频率高了以后人眼是完全无法察觉到灯的闪烁的。

占空比调节演示：

由于是软件模拟方式，所以和实际的计算有些误差。

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PWM主要几个技术参数：周期（T）、频率（f）、占空比（高电平在整个周期的持续时间） 周期是频率的倒数，T = 1/f。占空比(%)：高电平在整个周期持续时间/T

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为什么要使用软件模拟方式来实现PWM？可能有人会问，本来就有硬件实现方式，软件是不是多此一举？貌似确实是的，但在一些特殊场景就需要使用到软件模拟IO口方式实现PWM，这里介绍一种实现思路。

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这里主要介绍使用通用定时器。

STM32F1 的通用定时器是一个通过可编程预分频器（PSC）驱动的 16 位自动装载计数器

（CNT）构成。STM32 的通用定时器可以被用于：测量输入信号的脉冲长度(输入捕获)或者产生输出波形(输出比较和 PWM)等。使用定时器预分频器和 RCC 时钟控制器预分频器，脉冲长度和波形周期可以在几个微秒到几个毫秒间调整。STM32 的每个通用定时器都是完全独立的，没有互相共享的任何资源。

STM3F1 的通用 TIMx (TIM2、TIM3、TIM4 和 TIM5)定时器功能包括：

1)16 位向上、向下、向上/向下自动装载计数器（TIMx_CNT）。

2)16 位可编程(可以实时修改)预分频器(TIMx_PSC)，计数器时钟频率的分频系数为 1～65535 之间的任意数值。

3）4 个独立通道（TIMx_CH1~4），这些通道可以用来作为：

A．输入捕获

B．输出比较

C．PWM 生成(边缘或中间对齐模式)

D．单脉冲模式输出

4）可使用外部信号（TIMx_ETR）控制定时器和定时器互连（可以用 1 个定时器控制另外一个定时器）的同步电路。

5）如下事件发生时产生中断/DMA：

A．更新：计数器向上溢出/向下溢出，计数器初始化(通过软件或者内部/外部触发)

B．触发事件(计数器启动、停止、初始化或者由内部/外部触发计数)

C．输入捕获

D．输出比较

E．支持针对定位的增量(正交)编码器和霍尔传感器电路

F．触发输入作为外部时钟或者按周期的电流管理

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STM32的定时器功能十分强大，由于篇幅限制，这里只介绍通用定时计数器、中断方式。使用时钟为APB2,72Mhz，通用定时器，向上计数模式，计数值中断溢出方式。

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我们使用的是边沿对齐模式，可以看到在计数时钟脉冲下，数字为向上计数，通过设置计数比较值，在小于指定值范围内输出低电平，高于此值范围输出高电平。达到设定的计数值后自动重装载计数值，依次循环往复产生PWM信号。

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下面来计算一下分频值、计数值来实现我们的需求。

CK_PSC : 当前定时器时钟源频率（72Mhz）， PSC：预分频系数（从当前定时器时钟源频率的分频） ARR：计数周期（决定了PWM的周期） Duty：占空比 Reso：分辨率

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计算实例：计算实例：生成一个1Khz，50%占空比，分辨率1%的pwm。

Freq = 72Mhz/ (PSC+1) / (ARR +1) = 1000HZ

Duty = CCR / (ARR+1) = 50% = 0.5

Reso = 1 / (ARR+1) = 1% = 0.0 1

所以：ARR+1得100，CCR得50

Freq = 72000000 / (PSC+1) / 100 =1000 720000 / (PSC+1) = 1000  

所以PSC+1 = 720 整理所得：ARR+1 = 100，CCR = 50，PSC+1 = 720

6 E& S7 X  I, k' o0 H) J

画个图：

6 E: t- k$ l0 K! C
4 Y) ~6 q9 n% s4 T9 f6 e3 c1 l

可以看出，在10us的中断函数执行下，对于主任务占用的时间片就会被中断抢占，这也是中断方式生成PWM的一个缺点！如果是对于时序或者协议比较严格的信号就不能频繁的被中断服务函数打断，因为必须要保证通信协议的的正确性。

转载自： 锂铍硼

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