一. TIMER分类: STM32中一共有11个定时器,其中TIM6、TIM7是基本定时器;TIM2、TIM3、TIM4、TIM5是通用定时器;TIM1和TIM8是高级定时器,以及2个看门狗定时器和1个系统嘀嗒定时器。其中系统嘀嗒定时器是前文中所描述的SysTick。 定时器 | 计数器分辨率 | 计数器类型 | 预分频系数 | 产生DMA请求 | 捕获/比较通道 | 互补输出 | TIM1 TIM8 | 16位 | 向上,向下,向上/向下 | 1-65536之间的任意数 | 可以 | 4 | 有 | TIM2 TIM3 TIM4 TIM5 | 16位 | 向上,向下,向上/向下 | 1-65536之间的任意数 | | 4 | 没有 | TIM6 TIM7 | 16位 | 向上 | 1-65536之间的任意数 | 可以 | 0 | 没有 | 5 n5 M% c; z% k/ N7 v3 |1 h% w
其中TIM1和TIM8是能够产生3对PWM互补输出,常用于三相电机的驱动,时钟由APB2的输出产生。TIM2-TIM5是普通定时器,TIM6和TIM7是基本定时器,其时钟由APB1输出产生。 二、PWM波形产生的原理: 通用定时器可以利用GPIO引脚进行脉冲输出,在配置为比较输出、PWM输出功能时,捕获/比较寄存器TIMx_CCR被用作比较功能,下面把它简称为比较寄存器。
2 }7 X5 R5 u7 x! ?+ a2 r这里直接举例说明定时器的PWM输出工作过程:若配置脉冲计数器TIMx_CNT为向上计数,而重载寄存器TIMx_ARR被配置为N,即TIMx_CNT的当前计数值数值X在TIMxCLK时钟源的驱动下不断累加,当TIMx_CNT的数值X大于N时,会重置TIMx_CNT数值为0重新计数。
! J, ^* z( ]! U! z而在TIMxCNT计数的同时,TIMxCNT的计数值X会与比较寄存器TIMx_CCR预先存储了的数值A进行比较,当脉冲计数器TIMx_CNT的数值X小于比较寄存器TIMx_CCR的值A时,输出高电平(或低电平),相反地,当脉冲计数器的数值X大于或等于比较寄存器的值A时,输出低电平(或高电平)。- H5 ^" i) }9 {! }* r
如此循环,得到的输出脉冲周期就为重载寄存器TIMx_ARR存储的数值(N+1)乘以触发脉冲的时钟周期,其脉冲宽度则为比较寄存器TIMx_CCR的值A乘以触发脉冲的时钟周期,即输出PWM的占空比为 A/(N+1) 。 三、STM32产生PWM的配置方法: 1、配置GPIO口: 配置IO口的时候无非就是开启时钟,然后选择引脚、模式、速率,最后就是用结构体初始化。不过在32上,不是每一个IO引脚都可以直接使用于PWM输出,因为在硬件上已经规定了用某些引脚来连接PWM的输出口。下面是定时器的引脚重映像,其实就是引脚的复用功能选择: a.定时器1的引脚复用功能映像: b.定时器2的引脚复用功能映像: c.定时器3的引脚复用功能映像: d.定时器4的引脚复用功能映像: 根据以上重映像表,我们使用定时器3的通道2作为PWM的输出引脚,所以需要对PB5引脚进行配置,对IO口操作代码: - GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;//定义结构体
- |2 n0 u6 _ d( m - RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);//使能GPIO外设和AFIO复用功能模块时钟
! y/ [. w" t/ D2 }0 z - GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap_TIM3, ENABLE); //选择Timer3部分重映像 U- N" Q. Y$ _9 C, I4 a ~
- //选择定时器3的通道2作为PWM的输出引脚TIM3_CH2->PB5 GPIOB.5: r$ x" w" i# E7 T
- GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; //TIM_CH29 f/ c. u# q2 V
- GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽功能0 i! r+ u# }, t% B" h1 M4 X1 S5 G
- GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;! k2 @/ m d/ F( `6 c# e
- GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//初始化引脚
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2、初始化定时器: - TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;//定义初始化结构体
& m6 \* N V3 x7 @/ ^6 V, j0 F+ Z" [ - RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); //使能定时器3时钟& s8 _2 m! C2 m, A
- //初始化TIM3
+ q- d4 ]% X/ g. } - TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //自动重装载寄存器的值" P8 R# @( b9 ~- _* {
- TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //TIMX预分频的值
/ _1 l$ L. v( B$ {$ \4 ~) _) Y - TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //时钟分割: k! X% _' C0 q4 B. i
- TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //向上计数
/ q; V( i4 ]+ a& c; `, {3 a# }4 t - TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure); //根据以上功能对定时器进行初始化
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& H& O8 X7 T9 Q# z, s3、设置TIM3_CH2的PWM模式,使能TIM3的CH2输出: - TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;//定义结构体8 P+ T; a5 d( Z2 z
- TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2;//选择定时器模式,TIM脉冲宽度调制模式2. r& f/ t- t" y6 z3 a7 |
- TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;//比较输出使能
6 } d$ `+ {- y7 o) e* d2 y - TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_Low;//输出比较极性低
: l9 J$ {# F6 u r& v6 T - TIM_OC2Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);//根据结构体信息进行初始化
0 J Y3 S7 t0 P - TIM_OC2PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable); //使能定时器TIM2在CCR2上的预装载值
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4、使能定时器3: - TIM_Cmd(TIM3, ENABLE); //使能定时器TIM3
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8 b* ]7 |" i# c' w0 y+ m' e- k经过以上的操作,定时器3的第二通道已经可以正常工作并输出PWM波了,只是其占空比和频率都是固定的,我们可以通过改变TIM3_CCR2,则可以控制它的占空比。修改占空比的函数为:TIM_SetCompare2(TIM3,n); n不同,占空比不同。 5、修改pwm波形的占空比: 编写一个函数:void TIM3_PWM_Init(u16 arr,u16 psc);将以上所有的代码都加进来这个函数中,只要在main函数中调用该函数进行初始化,然后使用TIM_SetCompare2()函数修改PWM的占空比就可以在PB5脚得到需要的PWM波形了。关于频率以及占空比的计算方法有以下例子: - int main(void)) E2 _: z: ]; u8 T' C# Q
- { TIM3_PWM_Init(9999,143);//频率为:72*10^6/(9999+1)/(143+1)=50Hz TIM_SetCompare2(TIM3,4999);//得到占空比为50%的pwm波形
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