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【经验分享】STM32F0xx_TIM输出PWM配置详细过程

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STMCU小助手 发布时间:2021-11-21 21:00
前言
6 O6 r! k/ D& Z1 ?% M  Z  b* s
前面我说过STM32的定时器功能很强大,今天就来总结一下它的另外一个“强大”功能:TIM的比较输出功能,输出可调PWM波形。直接调用函数接口“TIM2_CH1_PWM(uint32_t Freq, uint16_t Dutycycle)”传入频率和占空比就能输出指定的波形。
; _1 F# z3 t9 H7 C7 h& J
+ i: T4 e1 \5 i0 W! n* {% N. P& p( b我提供的软件工程直接调用是比较简单就能实现想要的PWM波形。但是,如果你是学习者,建议还是进去函数把每一个细节了解清楚,里面的东西可能对你掌握TIM很有帮助。7 X: G* e/ c9 U. g/ D: [5 Q

# `6 W5 f# ?, |9 Y0 J+ b下载
7 L3 ^5 T+ {. d; ]' C7 Z2 A4 p
0 }8 h; \! x: v9 Y/ J' M) Q9 e文章提供的“软件工程”都是在硬件板子上进行多次测试、并保证没问题才上传至360云盘,请放心下载测试,如有问题请检查一下你的板子是否有问题。
# `  h$ k1 P. T8 A1 Y. u* @, e9 `4 t7 r* b+ i' w) ^& |- l% t0 n
ST标准外设库和参考手册、数据手册等都可以在ST官网下载,你也可以到我的360云盘下载。关于F0系列芯片的参考手册有多个版本(针对F0不同芯片),但有一个通用版本,就是“STM32F0x128参考手册V8(英文)2015-07”建议参考该手册,以后如果你换用一种型号芯片也方便了解。
4 ?1 x# m) o  M! f3 ?. z' I* ^5 ~

: S8 [$ [. n, a) q0 a准备工作$ Z! G- _& x) X. P% u9 e

, ], C0 \' @- H7 E8 h! I建议准备F0的参考手册和数据手册,方便查找相关知识,没有的请到ST官网或到我360云盘下载。
* ]' K4 X8 F  Q# E: Q7 q
0 q2 @, U+ V) F9 }, t! N3 X* t今天总结的软件工程是基于“TIM基本延时配置详细过程”修改而来,因此需要将该软件工程下载准备好。今天学习的源代码主要添加在timer.c文件里面。
! |: F5 _& r7 A2 n3 p7 o  I9 S7 Q& J4 r; c

3 U1 Q, n. z5 h" T/ w; [9 `7 O3 J- V( j+ w( O' q% D
比较输出原理
( ?5 U' |* s( s& n0 P. b9 ?) j
2 N: U1 k: E/ q: u0 b3 l看下面框图,计数器的时钟从RCC处来,经过分频之后达到计数器,经过比较器进行比较,达到设定值,产生一个事件对应引脚翻转。主要就是这三个寄存器:重载值、计数值、比较值。说到这里若还不明白请仔细想一下。5 u9 `: Y: s+ V5 i$ D) E# U

) v' H, k8 T) H& O1 U
20160603210159585.png

  f$ G& \  Y" u& T' T/ j2 K( |7 U$ m! I# G$ T) S
6 k+ l, L9 V! c! W( r) {$ y/ ]( [
配置过程详情3 \2 J+ |1 K9 W( \8 C

; u4 @0 ]; N5 Q& t/ T& Z( U①RCC时钟, e, K1 s, j: D
" ~( S( T6 [" O8 }/ m0 a' g
20160603210209554.png

) l" w8 w( O+ K
9 G0 u! q8 Q  [; O7 K% @该函数位于bsp.c文件下面;' g) p! N1 D7 k: b# m3 c
" R% J9 m4 l' Q
我个人习惯第一步配置时钟,ST官方提供的例程也是把配置时钟放在前面。关于RCC时钟的配置比较重要,有好几次我就是由于忘记配置相应RCC时钟,让我找了很久的问题,最后才发现是RCC时钟没有配置。
4 d1 l% A4 j( [) f; l6 {' b
) ?" D: |' ^' u/ H; i3 P9 o注意:/ i* V' K* E% V% F. _5 ^' x
/ X% V6 P0 Z6 N1 z9 m! J  [& M2 s
外设时钟不要随便添加,比如:RCC_APB1外设不要配置在RCC_APB2时钟里面【如:RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);这样能编译过,但是错误的】
5 {& b; G3 E3 C; M, J
( B/ J9 H1 I* e0 R9 X我每次都提醒RCC时钟,是因为很多人就是因为时钟而导致软件运行有问题,所以,提醒更多人要注意配置RCC.
6 S8 s) ?! L/ A" @/ M% A! w8 u
! a1 S; E; K  \" i; V8 U②输出引脚配置

& x2 b* M/ d# _! \8 R/ U  p! l# A. W* R5 W9 W7 E. s
20160603210216632.png

5 m: b9 L  `2 l& A- h) X
* f6 X3 a8 w, b该函数位于timer.c文件下面;
( E9 @" |, ?( f2 U; d. i- d1 l% r% T  ?& ^* V: @
注意:
" D) x6 A! R$ L+ f% h  U$ n1 B$ q" M4 P7 [# E! \9 U
复用功能必须配置好,上面两处,有一处没配置好,对应引脚都不会输出PWM波形。) Z1 @6 C' s( O

. e" ~  m% p' E% |/ H8 j③TIM比较输出配置

  N4 X+ g. ~7 ^
0 V8 L6 f" H: ~  T, S
20160603210226289.png
7 S4 Z* J; B9 f9 I
  l6 N! Z( ^. i5 k" }: m  L
该函数位于timer.c文件下面;
# h( a3 e! U. j0 [8 N. Y
: b& w& E+ i3 r% k% c( _注意:6 h' g: B3 S. E$ `3 a/ y$ o
8 B; }4 r  m+ C( o; M2 p
决定输出频率和占空比主要由这三个参数(TIM2_PRESCALER_VALUE、tim2_period、tim2_pulse)决定的。
1 Q5 K$ N( z7 D( `6 n8 K; n" }' B( V
以今天工程输出1KHz,20%来举例说明:
, v5 _+ ]% r& u$ e  j7 ^7 P' k9 ~5 h. F/ e
TIM2_PRESCALER_VALUE = 72M / 36M - 1 = 1( \. Y) e" L# M) h9 b* y
8 m! B7 ?9 Z# t
tim2_period = 36000 - 15 w2 _  J4 g9 N' H
9 ?3 F. i$ I1 E# K* c* \: t
tim2_pulse = 7200
4 s+ Y9 s' K: ^0 ]
" C# m, d: i1 h) ]9 L- q) p这三个怎么得来的请看代码,今天工程输出的波形如下图:
: D+ h5 S- e2 M% O8 ]$ c4 g, c% B6 ?6 X5 @1 n5 [7 w" \
20160603210236711.png

& p0 Z9 Z2 P+ p; \. W' ^# W8 K; h, n6 _- G( t) X: R
8 g  F6 w: g1 J' R
④重点+ ~4 {! I8 S, u
/ t8 w. I# |5 j! Z2 Y
A.细心研究过代码的人会发现TIM_OCMode_PWM1,还有一个TIM_OCMode_PWM2,这两个的区别是什么呢? 答案是:输出的极性(也就是方向)不一样。
% ^; f4 T- O6 _0 H+ n( ?1 |2 C# ]: I/ W1 u! y5 B
这时候又有人问:那下面的输出极性TIM_OCPolarity_High与上面的关系是什么呢?答案是:这两个参数配合一起输出决定PWM波形的极性。( X- G9 y6 Q+ |: T
$ |1 n: a$ B" Z3 B  T% s
也就是说不同参数可以达到一样的效果,下图参数的配置同样可以输出一样的波形。0 @2 L! R, b& c5 x' H+ O5 p
- V! _( ^! C* R7 C
9 [. k- m6 D. p/ w2 n
感兴趣的朋友可以试着修改测试一下效果。$ C: ]% G. c% m& o$ f* v
* H- R0 z/ h) C4 ^. u
B.今天的工程可以设置周期性中断(也就是1ms中断一次),感兴趣的朋友可以试着写一下。使用串口打印测试的话,尽量频率低一点,不然串口响应不过来。  F  F. R& l7 Y
- T) s+ T" M6 o
5 R' V" O( N8 M# ]8 C
说明& S! Q1 w) u' _7 c8 c5 A
, D2 Q8 @+ x) ~; X. n
或许你硬件芯片不是提供工程里面的芯片,但是STM32F0的芯片软件兼容性很好,可以适用于F0其他很多型号的芯片,甚至是F2、F4等芯片上(具体请看手册、或者亲自测试)。" a8 W- z4 u0 q9 I$ d
) ]3 N* c' D$ }) t3 x: T
本文章提供的软件工程是基于ST标准外设库为基础建立而成,而非使用STM32CubeMX建立工程。个人觉得使用ST的标准外设库适合与学习者,STM32CubeMX建立工程结构复杂,对于学习者,特别是初学者估计会头疼。
* ?- Z& R4 X4 I, c
  X  R7 ~$ }( L$ \; z/ u今天的工程是基于工程“STM32F0xx_TIM基本延时配置详细过程”修改而来,以上实例总结仅供参考,若有不对之处,敬请谅解。- G" _4 R- z1 C4 ^, H$ i; k

  ]3 F! {" ?. m* y. }% |3 {0 R) [8 [" J4 y2 O
最后6 K! u, v: w4 P5 I% Q9 E$ f$ {1 @
* J; X1 S- Z$ r! \1 h/ r
如果你喜欢我分享的内容,你又想了解更多相关内容,请关注文章开头的微信公众号,新内容持续更新中,后期将会有更多精彩内容出现。, E# `; a% [( K' J/ }7 w9 h% x
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+ n/ S! I7 B) f  x# u
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