在使用STM32单片机输出PWM波形的时候，通常可以直接使用定时器提供的PWM模式。可以通过自动重装载寄存器(TIMx_ARR)来设置定时器的输出频率，然后通过捕获/ 比较寄存器 1(TIMx_CCRx)来设置占空比。一个定时器只有一个自动重装载寄存器(TIMx_ARR)，但是有4个通道的捕获/ 比较寄存器 1(TIMx_CCR1、TIMx_CCR2、TIMx_CCR3、TIMx_CCR4)。所以使用一个定时器输出PWM波形的时候，频率是统一调整的，4个通道的频率是相同的，但是占空比每个通道可以独立设置。比较寄存器TIMx_CCR1、TIMx_CCR2、TIMx_CCR3、TIMx_CCR4分别设置4个通道的占空比。

) S, s1 Q( \6 Z& H/ ~0 Q  如果使用中央对齐模式计数的话，那么定时器的计数波形如下：

! t$ c! _" Z" ]; @6 c* `4 r5 y- R
, X; m7 v$ k2 S  三角波就是计数器计数的方式，从0开始逐渐增大到装载值ARR，然后在减小到0。蓝色的波形就是比较寄存器的值CCR，计数器在计数的时候，每次都会将计数值和比较寄存器的值CCR进行比较，当计数器值小于CCR的值时，输出低电平。当计数器的值大于CCR的值时，输出高电平。
/ ?  N7 Z+ U9 P1 L7 V: P3 H4 E


) j$ c/ a' }: F8 `0 V8 b  当需要改变占空比的时候，只需要改变比较寄存器CCR的值就行了。

2 H+ g! R7 B4 D& |$ l! D

( z' Z: o8 |" D; J- n  通过改变ARR的值设置输出PWM波形的频率，通过改变CCR的值改变PWM波的占空比。但是用这种方式输出PWM波时，一个定时器的4个通道输出的ＰＷＭ波频率都是一样的，那么能不能用一个定时器输出４路不同频率的ＰＷＭ波呢？
  通过观察捕获/ 比较模式寄存器 1(TIMx_CCMR1)中的OC1M位时可以发现，除了PWM模式外还有一个翻转模式，在翻转模式下，当计数器CNT的值等于比较寄存器CCR的值时，输出的电平就会翻转。
8 j9 S7 {" d9 Y6 K



  那么就可以通过这个功能，在输出PWM波的过程中不停的去改变CCR的值，那么输出的电平就会不停的翻转，这样就可以手动改变PWM波的频率了。
6 E, J9 Q6 A1 w- T2 f5 g. Q
, w! z7 N2 Y5 T8 c

( M" }  `3 o4 A) l; K  x1 U5 v& U5 [  比如第一次将CCR的值设置为CCR1，然后使能比较中断，当计数器的值CNT等于CCR1时，就会触发中断，然后在中断中将CCR的值修改为CCR2,。接下来当计数器的值等于CCR2时，又会触发中断，在中断中继续设置下一次CCR的值。这样每触发一次中断后，输出的PWM波形电平就会翻转一次。在计数器从0到ARR计数期间，PWM的波形可以翻转好多次。在PWM模式中，每一个计数周期波形只能翻转一次，但是在翻转模式下，一个计数周期可以翻转好多次，这样就可以改变输出PWM波形的频率了，同样每次设置不同的CCR值时，也可以改变占空比。
4 F( r9 W6 k# s0 I- g- d% r- k
) `; y  v, c) u# S2 D  下面就通过代码来实现。
) R; \% R# x/ g% F! d; Y- \! ]

1. #include "timer2.h"
   ! C  Q) p0 g1 X, o" d
2. //比较值
   & N" e2 ?  @" K9 M: _" y- o
3. u16 CCR1_Val = 32768;
   
4. u16 CCR2_Val = 16384;
   / p7 L  U! H+ v# y5 A
5. u16 CCR3_Val = 8192;
   2 U- z  L" {3 j/ ^
6. u16 CCR4_Val = 4096;
   5 B1 V8 p6 P) R3 d; h
7. 
   
8. void TIM2_PWM_Init( u16 arr, u16 psc )
   
9. {
   + Z+ A5 h. ]- X
10. 
    
11.     TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
    
12.     NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
    ) z' q5 z: b: a4 W6 g: e) {
13.     TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
    , T- x1 h) s+ F* x" p% I
14.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    
15. 
    
16.         //使能时钟
    
17.     RCC_APB1PeriphClockCmd( RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE );
    ' ~3 k0 y# P; O
18.     RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE );
    4 \2 T( H+ B- c9 q: t
19. 
    
20.     //设置IO口
    
21.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3;
    ; _# D6 i: i8 P8 P
22.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    - X; a2 M$ i+ w3 \6 Y' N3 k
23.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    
24.     GPIO_Init( GPIOA, &GPIO_InitStructure );
    
25. 
    
26.     //设置中断优先级
    
27.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;
    
28.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x01;
    
29.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x01;
    
30.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    
31.     NVIC_Init( &NVIC_InitStructure );
    
32. 
    
33.     //设置定时器基本参数
    $ y8 t9 @& M) ^, V9 J
34.     TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = arr;
    5 `1 _% i2 ~- F% ]6 W) \: M
35.     TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = psc;
    9 `5 Q" N0 `9 V* l. x* q
36.     TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;                                //只有高级定时器需要设置，其他定时器可以不设置。
    4 n# j/ U5 E$ |  u
37.     TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
    
38.     TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
    - _1 c  S: A( j5 X, I+ p5 f
39.     TIM_TimeBaseInit( TIM2, &TIM_TimeBaseInitStructure );
    & ?) p% r2 W7 o; X8 A, U: E& q
40. 
    ' {2 V- p9 j6 Q/ f* c7 E, a
41.     //设置工作模式
    : A) T# [! I  p4 p! W% n* H
42.     TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_Toggle;                                        //设置定时器工作在翻转模式
    
43.     TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
    
44.     TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
    " z5 S" o7 M  E' v2 L
45. 
    
46.     //设置4个通道 比较寄存器值
    + M, l* P% n$ ]( S( a  {6 R& a9 f& ^- i
47.     TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR1_Val;
    
48.     TIM_OC1Init( TIM2, &TIM_OCInitStructure );                                                        //TIM2_OC1   PA0
    % ]+ ~# w$ N+ K' |2 N" Z' C/ H
49. 
    3 A2 L6 V; n+ S6 f
50.     TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR2_Val;
    7 j# u- h& r  R( Y/ j* q
51.     TIM_OC2Init( TIM2, &TIM_OCInitStructure );                                                        //TIM2_OC2   PA1
    
52. 
    # |8 w5 C  L5 M$ x/ m+ j0 f
53.     TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR3_Val;
    % `0 F' @. `7 C  z3 P! C' [
54.     TIM_OC3Init( TIM2, &TIM_OCInitStructure );                                                        //TIM2_OC1   PA2
    
55. 
    2 w3 Z2 I8 X. w) `" T! M
56.     TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR4_Val;
    9 |. M4 F# `' A8 [- m8 O9 `" W
57.     TIM_OC4Init( TIM2, &TIM_OCInitStructure );                                                        //TIM2_OC1   PA3
    
58. 
    
59.     //禁止自动预装载
    
60.     TIM_OC1PreloadConfig( TIM2, TIM_OCPreload_Disable );
    ; [0 J9 }2 n6 {" v
61.     TIM_OC2PreloadConfig( TIM2, TIM_OCPreload_Disable );
    9 f; N/ r0 [8 p1 X
62.     TIM_OC3PreloadConfig( TIM2, TIM_OCPreload_Disable );
    
63.     TIM_OC4PreloadConfig( TIM2, TIM_OCPreload_Disable );
    - Y9 H, u+ I6 V, f4 c1 E
64. 
    
65.     //使能定时器
    
66.     TIM_Cmd( TIM2, ENABLE );
    ( K7 g6 y/ q3 r' y- L
67.     TIM_ITConfig( TIM2, TIM_IT_CC1 | TIM_IT_CC2 | TIM_IT_CC3 | TIM_IT_CC4, ENABLE );
    
68. }

复制代码

  首先初始化定时器，初始化的两个参数arr和psc分别设置定时器的自动重装载值和分频系数。这里将arr的自动装载值设置为最大0xFFFF,也就是65535，相当于计数器从0开始计数，直到65535才结束。将分频系数psc设置为0，也就是不分频，定时器按照72MHz的频率工作。
. v" \/ G7 W, Y# ~+ B* c; e
  将定时器的工作模式设置为翻转模式，然后依次给4个通道设置比较值。这里要将自动重装载功能关闭，否则就不能手动的更改比较值了。最后使能定时器和4个通道的比较中断。

7 W( ^' Z/ e6 `0 P# O1 r  接下来就是最重要的环节了，在中断中改变每个通道的频率和占空比。
  p! L; R" W8 v: e, h
( \9 u' I$ Q5 o, \- Y

1. //占空比 0 --- 100
   ' S. D$ r5 H8 g# n, H% L
2. u16 CCR1_dc = 20;
   ' w5 g8 d$ V& B5 Q5 y. O
3. u16 CCR2_dc = 40;
   
4. u16 CCR3_dc = 60;
   5 W* e8 l& y, g) `
5. u16 CCR4_dc = 80;
   , L  i. ]; e2 h; L$ Q, c: g3 ]
6. 
   + Y  H' t& u6 E6 j" ?
7. u32 capture = 0;
   " d; q! s+ f7 T
8. u8 flag1 = 0, flag2 = 0, flag3 = 0, flag4 = 0;
   
9. u16 setcap = 0;
   
10. 
    
11. void TIM2_IRQHandler( void )
    : l  Z: [; _% k$ h/ ?0 ~9 p; d
12. {
    
13.     if( TIM_GetITStatus( TIM2, TIM_IT_CC1 ) != RESET )
    0 O4 u  O. ?" A. m0 e- N( J
14.     {
    
15.         TIM_ClearITPendingBit( TIM2, TIM_IT_CC1 );
    8 P! r+ r' t/ P4 v
16.         capture = TIM_GetCapture1( TIM2 );
    
17.         //设置占空比
    
18.         if( flag1 == 0 )
    ' K) m& U) Z/ f0 W
19.         {
    
20.             flag1 = 1;
    ) \- J- Z: F# O- Y7 f1 z. X
21.             setcap = capture + ( u32 )CCR1_Val * CCR1_dc / 100;
    . ^5 R6 g$ A6 H: w% k) {
22.         }
    - W% {# \7 F. P/ O& Y6 `6 N' q. v$ k" Z
23.         else
    
24.         {
      B; y+ R1 D' @* `7 ]5 w
25.             flag1 = 0;
    2 y( s0 Y' i1 y8 f2 U0 Q
26.             setcap = capture + ( u32 )CCR1_Val  * ( 100 - CCR1_dc ) / 100;
    
27.         }
    
28.         TIM_SetCompare1( TIM2, setcap  );
    * a4 H" O, H+ y7 E& g
29.     }
    + P& l1 w) S1 C" P
30. 
    , F6 Y( x( F( X- x  w
31.     if( TIM_GetITStatus( TIM2, TIM_IT_CC2 ) != RESET )
    + }) O4 ]" f6 K0 x$ T: j  |: e
32.     {
    
33.         TIM_ClearITPendingBit( TIM2, TIM_IT_CC2 );
    
34.         capture = TIM_GetCapture2( TIM2 );
    
35.         if( flag2 == 0 )
    
36.         {
    9 L" l) c; O* d9 u
37.             flag2 = 1;
    % t6 e( ^5 v& O& [  X6 O% m8 @
38.             setcap = capture + CCR2_Val * CCR2_dc / 100;
    , |& t; j: Z) ]! [9 D
39.         }
    
40.         else
    
41.         {
    0 ~/ C) V) |/ A) V# ]2 M
42.             flag2 = 0;
    
43.             setcap = capture + CCR2_Val  * ( 100 - CCR2_dc ) / 100;
    1 a* @  @" J. B1 r
44.         }
    
45.         TIM_SetCompare2( TIM2, setcap );
    
46.     }
    . z: ^& W" D) ]  o2 J) B8 p" t
47. 
    
48. 
    ' f( A$ j, Z! h- V
49.     if( TIM_GetITStatus( TIM2, TIM_IT_CC3 ) != RESET )
    
50.     {
    $ @' m8 ]6 e. X7 ^' y
51.         TIM_ClearITPendingBit( TIM2, TIM_IT_CC3 );
    
52.         capture = TIM_GetCapture3( TIM2 );
    
53. 
    
54.         if( flag3 == 0 )
    
55.         {
    " N* ~9 [1 \( p, K- ^
56.             flag3 = 1;
    , C) ?& k# j! `% o
57.             setcap = capture + CCR3_Val * CCR3_dc / 100;
    
58.         }
    
59.         else
    / Y0 H1 j. K3 J- l% }
60.         {
    & y$ \$ n6 ^) j5 ]/ [, m
61.             flag3 = 0;
    3 `% e/ X0 W2 o
62.             setcap = capture + CCR3_Val  * ( 100 - CCR3_dc ) / 100;
    - V* }$ `/ V/ n3 p# a
63.         }
    5 [7 W% V+ m+ |
64.         TIM_SetCompare3( TIM2, setcap );
    
65.     }
    
66. 
    
67.     if( TIM_GetITStatus( TIM2, TIM_IT_CC4 ) != RESET )
    / V  }2 d0 X( Q5 `% F. i6 T& `5 @8 d
68.     {
    4 Q$ }7 h$ o; s" w( H
69.         TIM_ClearITPendingBit( TIM2, TIM_IT_CC4 );
    ( X  z. A) Y! S! b! e2 b
70.         capture = TIM_GetCapture4( TIM2 );
    ; u. ~; H' F: D2 h0 O
71. 
    
72.         if( flag4 == 0 )
    
73.         {
      R2 K1 K8 t/ N1 D
74.             flag4 = 1;
    * R* i# j' B. M( U
75.             setcap = capture + CCR4_Val * CCR4_dc / 100;
    9 Y# B; a0 T% k3 n: ]
76.         }
    1 A( i5 [' u3 q2 ?
77.         else
    ' J. R: \/ V2 U
78.         {
    ) ^( O/ h1 b3 t. g$ n
79.             flag4 = 0;
    
80.             setcap = capture + CCR4_Val  * ( 100 - CCR4_dc ) / 100;
    
81.         }
    6 o8 T+ b$ K1 N" M! ?% y  A& f" H
82.         TIM_SetCompare4( TIM2, setcap );
    
83.     }
    
84. 
    
85. }

复制代码

  进入中断后，首先读取当前比较寄存器的值，因为比较寄存器的值是会一直累加的，直到比较寄存器的值等于ARR的时，才会清零。所以每次中断的时候，需要将现在的比较值读出来，然后加上一个值，作为下一次的比较值。读出当前的比较值存放在capture中，接下来需要在加一个值，作为下一次的比较值。因为要改变占空比，所以增加的值有两种情况，分别是高电平持续时间值和低电平持续时间值。为了区分高低电平，这里使用的一个标志位来判断，标志位的值只有0和1两种情况，将0作为高电平的时间，将1作为低电平的时间。CCRx_Val 中存放整个周期的计数值，当标志位为0时，CCRx_Val 乘以高电平的百分比，计算出高电平的累加时间。当标志位为1时，CCRx_Val 乘以低电平的百分比，计算出低电平的累加时间。CCRx_dc 中存放占空比的值，范围是0到100，表示占空比从0%到100%。 当需要改变周期时，就修改每个通道的 CCRx_Val 值，当需要改变占空比时，就修改每个通道的 CCRx_dc 的值。
8 h, `+ p6 Y3 j3 {( `/ B

1. int main( void )
   0 ?- f) ^; @; }" V* U
2. {
   
3.     u16 i = 0;
   
4.     delay_init();
   ( `- p4 J" a( }0 v1 ~
5.     NVIC_PriorityGroupConfig( NVIC_PriorityGroup_2 );
   
6.     TIM2_PWM_Init( 65535, 0 );
   0 f& I0 N% d2 ]- c4 ~. @! Q# Y7 _) }
7.     while( 1 )
   
8.     {
   5 a( f: L0 c* q: e, K' v) n  r
9.     }
   + V6 ~* O% ^# _6 f
10. }

复制代码

  接下来在主函数中初始化定时器，定时器2的4个通道输出波形如下：
& C. K/ l1 c  ~# ~" y6 ~6 L
1 |2 ?2 Y% R* @) V* g

  通过波形可以看到，定时器2的四个通道频率和占空比都是不一样的。说明通过定时器中的比较模式，是可以实现同一个定时器输出不同频率PWM波的。
+ e4 O- H! @' J' n7 u- F* N5 I
. n+ U& G: @; t* }2 \$ H

; K8 T4 |3 G3 w/ [) E7 S2 _