STM32F103单片机定时器自带互补PWM波形输出功能，利用定时器输出比较模式，不仅可以输出互补的 PWM波，还可以设置输出方波的起始相位和死区时间。
6 H+ E! L8 }9 O( i. z
& w4 |, t" S5 Q- \       下面就总结一下如何实现PWM互补输出。

2 [6 e% q0 T3 |) f" s7 ~

1. 
   
2. void TIM1_PWM_DeadtimeInit( u16 arr, u16 psc, u16 ccr1, u16 ccr2, u16 deadtime )
   , p% Q2 i3 `! m9 x8 T: D  z# m$ r
3. {
   . [8 r2 w# B* y' P3 w  R
4.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitSturcture;
   
5.     TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
   
6.     TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
   0 @' K. J: Z2 I! i
7.     TIM_BDTRInitTypeDef TIM_BDTRInitStructure;
   
8. 
   . b3 ^# K) L% m  m; S
9.     RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE );
   ' C# f7 ^2 {! P  `; G& G% g
10.     RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_TIM1, ENABLE );
    ( [! y9 ?+ ^+ p* _( ^
11. 
    , f4 R& x# y5 ^1 Q" u, N" S
12.     //TIM1 互补PWM CH1->PA8  CH2->PA9  CH1N->PB13  CH2N->PB14
    
13.     GPIO_InitSturcture.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9;
    ! C$ s0 y' E: t( z& @0 r
14.     GPIO_InitSturcture.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    3 A9 {0 L1 y% X4 J2 Z! `! W% A; |" Y
15.     GPIO_InitSturcture.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    
16.     GPIO_Init( GPIOA, &GPIO_InitSturcture );
    9 _: c5 ]9 l* }- w* B
17. 
    
18.     GPIO_InitSturcture.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_14;
    9 i( @. u3 Z0 x: r9 v7 H- b* h
19.     GPIO_InitSturcture.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    
20.     GPIO_InitSturcture.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    % k% V- y2 }9 Q8 y0 Q; {
21.     GPIO_Init( GPIOB, &GPIO_InitSturcture );
    
22.     //定时器设置
    / `# R9 [' r* }) R* m# ~) J
23.     TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = arr;
    4 x7 |9 V' A5 _% ~, E
24.     TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = psc;
    
25.     TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
    
26.     TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = 0x00;
    2 f" k  a  v# n4 w
27.     TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0x00;
    
28.     TIM_TimeBaseInit( TIM1, &TIM_TimeBaseInitStructure );
    
29.     //通道1 捕获比较模式设置
    ; x( D: c" f" d. ?  F# x/ Z/ Q
30.     TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_Toggle;                                 //翻转，当 TIMx_CCR1=TIMx_CNT时，翻转OC1REF的电平
    7 H( t! }  Q, V9 W) g. ]: ?5 G
31.     TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = ccr1;                                                        //100
    # u5 w+ Y4 _( J& p5 B
32.     TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;                //CCER的CC1P，输入/捕获输出极性
    , ]8 \; \. _" n) ~$ j/ B& k
33.     TIM_OCInitStructure.TIM_OCNPolarity = TIM_OCPolarity_High;
    ) y1 f( B; Q4 I& q
34.     TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;         //CER的CC1N，输入/捕获输出使能
    
35.     TIM_OCInitStructure.TIM_OutputNState = TIM_OutputNState_Enable;
    
36.     TIM_OCInitStructure.TIM_OCIdleState = TIM_OCIdleState_Reset;        //OIS1位
    - u  i4 j! @- w% W3 G- S7 W
37.     TIM_OCInitStructure.TIM_OCNIdleState = TIM_OCNIdleState_Reset;  //CR2的OIS1N位，当MOE位0时，输出空闲状态位OIS1N.
    
38.     TIM_OC1Init( TIM1, &TIM_OCInitStructure );
    
39.     //通道2 设置
    3 _1 w$ s# @' j; e$ \* K% Q! G& ?/ x1 ~2 c
40.     TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = ccr2;                                                        //316
    ) ?0 {) I1 _/ \7 c( W
41.     TIM_OC2Init( TIM1, &TIM_OCInitStructure );
    0 c% p1 D1 q2 p  I! v/ p
42.     //刹车和死区设置
    6 K. n3 T8 C! R- J9 f
43.     TIM_BDTRInitStructure.TIM_OSSRState = TIM_OSSRState_Enable;         //OSSR:运行模式下“关闭状态”选择
    
44.     TIM_BDTRInitStructure.TIM_OSSIState = TIM_OSSIState_Enable;         //OSSI:空闲模式下“关闭状态”选择
    
45.     TIM_BDTRInitStructure.TIM_LOCKLevel = TIM_LOCKLevel_1;                         //锁定设 置，级别为1
    
46.     TIM_BDTRInitStructure.TIM_DeadTime = deadtime;                                        //死区延时时间
    
47.     TIM_BDTRInitStructure.TIM_Break = TIM_Break_Disable;                        //禁止刹车输 入
    
48.     TIM_BDTRInitStructure.TIM_BreakPolarity = TIM_BreakPolarity_Low;                 //刹车输入极性
    - J4 [5 r" A2 T$ {
49.     TIM_BDTRInitStructure.TIM_AutomaticOutput = TIM_AutomaticOutput_Enable; //自动输出使能
      e  p4 v, N6 L/ n7 c, C" {
50.     TIM_BDTRConfig( TIM1, &TIM_BDTRInitStructure );
    : |- \4 p# m* Y3 _* H8 n: r
51. 
    
52.     TIM_CtrlPWMOutputs( TIM1, ENABLE );
    & ?) Q& _0 B4 a; j1 Z% o; W( Y
53.     TIM_OC1PreloadConfig( TIM1, TIM_OCPreload_Enable );
    6 X6 [  Q4 [* x0 _- U$ ^3 B/ b
54.     TIM_OC2PreloadConfig( TIM1, TIM_OCPreload_Enable );
    : t5 ]  v; M4 e5 V
55.     TIM_ARRPreloadConfig( TIM1, ENABLE );
    ; ~/ s! c% `; m% w6 `5 U" q
56.     TIM_Cmd( TIM1, ENABLE );
    # X" `6 f" n0 t4 |* q- i
57. }

复制代码

2 ~  d4 _2 v3 [首先初始化IO口，这里使用的是定时器1的通道1和通道2。



PA8为定时器1通道1输出口，PB13为定时器1通道1互补输出口。
8 v, w2 }" x! @: p7 T4 B9 Z. P6 ?
( B3 }$ R( y9 p9 T0 H3 p% Q, v- `; {2 pPA9为定时器1通道2输出口， PB14为定时器1通道2互补输出口。
: [: ]9 b: |0 X; U: U% c# s
. b$ I' e3 }+ @5 q0 [下来初始化定时器，参数arr设置输出PWM波频率，psc设置定时器时钟分频系数。定时器初始化之后，设置定时器工作模式为输出比较模式，其中参数 ccr1 设置通道1的输出方波起始相位，参数cc2设置通道2输出方波起始相位。参数 deadtime 设置互补PWM波形的死区时间。初始化结束后启动定时器。

关于输出比较模式的详细说明参考STM32输出比较模式和PWM模式 比较这篇文章。

下面看主函数设置

1. #include "sys.h"
   2 n7 w$ s  J; x1 r
2. #include "delay.h"
   
3. #include "usart.h"
   0 p  |- K6 J5 S" Z4 j
4. #include "led.h"
   $ a8 N( E. V' H: K' s  ^% H
5. #include "pwm_ch_chn.h"
   
6. // LED0  PA8  LED1 PD2
   8 V! C6 A* [) J- @* I# d
7. int main(void)
   $ J6 d( j0 z- N+ R1 d3 r0 H0 ~
8. {
   
9.     delay_init();       //延时函数初始化
   
10.     NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
    
11.     LED_Init();
    ; ]# i9 o" z# ^( l) t  M1 s
12.     LED0 = 1;
    
13.     LED1 = 1;
    
14.     delay_ms(500);
    
15.     LED0 = 0;
    ; g3 _- }8 o# ~3 Q/ {
16.     LED1 = 0;
    . {; V& t& a) X$ b+ i
17.     // Tout=(719+1)*(0+1)/72M=10us   72M/720=0.1M=100K        
    9 x% B' }& u; k6 m3 C+ Z
18.     TIM1_PWM_DeadtimeInit(719,0,0,0,72);//50KHz
    8 T5 X( C- Y* v" l4 w" B( ?, o
19.     while(1)
    / h3 q8 \; S4 T: G; ]
20.     {
    9 G! W$ T& ?. D4 e- c+ d: `- l
21.                
    6 L. t; S) V3 Y! G1 i$ _6 F
22.     }
    2 }9 \9 Z' u) M* i: o3 q
23. }

复制代码

主函数中设置自动装载值为 720，分频系数为0，那么输出方波频率为 72MHz / 720 = 0.1MHz，也就是输出波形频率为100K，由于此处用的是定时器的输出比较模式，所以输出频率为计算值的一半，所以实际输出方波频率为50KHz。ccr1值设置为0，也就是定时器1通道1的输出波形起始相位为0，ccr2的值为0，所以起始相位也为0。死区时间设置为72，为周期数的1/10,也就是2us。
. {; C) J( `2 ?2 n5 l' a( [3 @& d( `& O  J
2 X) c9 B3 q! B( j! Q0 i7 p下面看一下输出波形
2 B: v/ ?/ t+ o3 Z7 G: ^
6 U* X0 R0 V' ^
$ x, j0 @. d) n! Y( d2 J
1 z: @/ ^% p  Y3 I" T黄色为 TIM1_CH1波形，绿色为TIM1_CH1N波形，这两个波形是通道1互补波形。
( s' ^4 u- h0 l+ P0 q& a
1 N7 N" F! C. p  F- r9 h蓝色为 TIM1_CH2波形，粉色为TIM1_CH2N波形，这两个波形是通道2互补波形。

黄色和蓝色波形起始相位相同。
6 c2 F3 j7 \& y2 C; [2 z, Z0 {

% }8 t7 Q0 R9 \
$ h: Y1 y& ^& j% g  G" K& S7 J原波形和互补波形死区时间为1us，刚才计算的死区时间是2us，这里为什么是1us？因为死区时间是上升沿时间差+下降沿时间差，是两个对称的区间。这里只测了一个区间，所以为总时间的一半。

/ \' m, N$ d" A9 L下来同时改变ccr1和ccr2的初始值，看看输出波形相位有没有发生变化。
+ Z% \/ }2 G& b/ X9 \

1.         TIM1_PWM_DeadtimeInit(719,0,72,144,72);//50KHz

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, }) h. z4 v8 m& b$ }% f输出波形为

! z. ?: K$ N+ \' Y5 @; T; S
- L1 D, ^) K: ?$ a
蓝色波形下降沿比黄色波形下降沿滞后了一点，说明起始相位已经发生了改变。
% [( z% P  b4 ~! ~0 |+ S! ]9 ?

% J3 ]0 C! H1 C4 t& M
% w9 R8 z( D+ l5 g0 @/ E放大波形后可以看到，下降沿滞后的时间为1us，和死区时间相同。


8 J  t9 C4 x$ N" N) D' W