你的浏览器版本过低,可能导致网站不能正常访问!
为了你能正常使用网站功能,请使用这些浏览器。

【经验分享】STM32输出比较模式和PWM模式 比较

[复制链接]
STMCU小助手 发布时间:2022-3-22 13:00
STM32 输出方波的方法有两种比较类似的,一个是PWM模式,一个是输出比较模式。下面来看看这两种模式的不同处在哪。2 I* \5 ^* h3 m; E

& O4 Z. c% D) a( |先看看官方对两种模式的介绍
! r6 }2 u7 b) P% [* Z) V5 b) T& i$ M! z0 E7 @3 `; ^
PWM模式:$ T/ n1 ?6 v) F

* x6 q3 e" f0 ? V30DM{2]NF%PD5A}0HKMHXG.png
6 G- ]5 d) S- t- _8 l+ i/ c0 a  [! B! ]. I
输出比较模式
6 e$ _8 {' M! H7 q. {
0 Q4 J: I- E8 p. X B3{YZ$B0B2ZPL%9YHG`9I(F.png 4 t* R. _6 S; F, o
7K%P0Z9X9IA`)Q%7~~DOLMX.png 1 P* H4 B: h" Z8 u& t: I
" [1 E7 ^' g2 ^
通过两种模式的介绍,好像不能直观的看出来具体差别在哪,再看看两种模式设置时寄存器里面的介绍。
% [2 J. W- _( t% G; V) Q: W' C- j( Q& x( F/ M9 K
YA3$G]KQJA~[LV]XQSS$RRC.png # Z! H1 x- v7 J9 ?

* _& }! u/ w6 R+ s: l: ~9 V通过CCMR寄存器中的OCM位可以看出来这两种模式的一点区别。% I0 M: z0 ~! O
( R" ]. A2 O. [# h4 b4 v
输出比较模式下: CCR = CNT 时,翻转输出电平。
4 Z. ~: K& p$ O8 R. d$ ~/ u4 ~, z4 c, a0 @. p, O
PWM模式下:   CNT < CCR时输出一种电平,CNT > CCR时输出相反的电平。- J/ H2 }# x$ Z1 p+ A5 A
( z$ C: X' b/ a
通过图片来直观的看看这两种模式的区别。( E& o% _9 C- ]* B
$ O" H8 {6 \4 q  e/ ]$ d7 n2 w
NNAP8IQTH))Y2[NVH7_9QF0.png
+ g; N/ K  f: f# q. D
! ~2 B9 }2 f8 w$ M5 R, o% CPWM模式下: ARR 决定输出频率 ,CCR决定输出占空比。# Y5 U# M$ W  j  x7 F
+ ^- o/ a4 J6 [- F) A* W; B
9R@UP408E2U4A%Y]$PVP`2G.png 1 r. ?! X# h# T6 J  p9 y6 e
- _% |/ ~2 x' }/ P
输出比较模式下:  ARR 决定输出频率  CCRx 决定每个通道的初始相位。  y8 N3 x7 H) a, ?

- @( p; M- R. C: o4 V' r两种模式下最主要的差别就是CCR值代表的含义不一样。PWM模式下CCR可以控制占空比。输出比较模式下CCR可以控制初始相位。
8 A7 _0 y5 `5 j. i3 N
. b2 @/ ^( w5 I下面通过一个程序来对比一下这两种模式6 h) Y) F4 E2 v- g  H2 V; N

5 D5 h, H! Y1 [# {
  1. #include "pwm.h"4 [& R' S- g4 z6 E1 f0 G

  2. 1 @6 s7 H; ?1 ^* ^' H/ _/ a; _; A
  3. void TIM3_PWM_Init( u16 arr, u16 psc )
    3 U. \* k# U  M4 y; y8 G. J# @$ n
  4. {  |* _* A9 s$ l* |9 j3 S4 r
  5.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;, e: o6 k8 i" L' w! x# J1 C% Q
  6.     TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
    * a! B$ ~5 ?- d, [, f* h
  7.     TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
    9 Y$ L* u3 k7 E
  8. ; M  ~4 j% j2 W9 v+ J! U
  9.     RCC_APB1PeriphClockCmd( RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE );                                                        //使能定时器3时钟
      I& I4 Y& l4 H8 Q, [* H
  10.     RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE );        //使能GPIO和AFIO复用功能模块时钟  m3 q; T0 g% m2 X7 q3 t' O3 w
  11. : [% g" T( o2 \* C# h& E
  12.     //设置TIM3 CH3
    * S( B4 r/ n" K0 a# V8 ]
  13.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;3 y* l# Y2 D/ }# k2 ?# P
  14.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    0 T2 v7 f9 e+ l: p  E9 X6 T  ?
  15.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;; j3 `% Y1 b2 b% _" F6 p/ h5 b
  16.     GPIO_Init( GPIOB, &GPIO_InitStructure );
    : g% [. N8 R7 c' ]' j0 ]3 [
  17.     //初始化TIM3. d, I7 l8 M( E5 S- S1 ]- p: Q9 P
  18.     TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = arr;' g* k6 T" f: g; ~
  19.     TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = psc;' `) u: ?& p: T) C# {/ I  s
  20.     TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
    ( Z9 E( H" O9 X0 ?3 H
  21.     TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;3 d/ v& l! Q" |4 u9 Y
  22.     TIM_TimeBaseInit( TIM3, &TIM_TimeBaseInitStructure );6 Y0 L( M0 g* j" E; L
  23.     //初始化TIM3_CH3  PWM 模式( [2 Z2 y% k, W% ~3 E
  24.     TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
    % G. g6 `* f+ \( s4 H; b
  25.     TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
    , E  J! @( p" O) T
  26.     TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
    % q5 S, G$ |! C! H7 o; H
  27.     TIM_OC3Init( TIM3, &TIM_OCInitStructure );: r% O& P6 X+ I/ X- d8 j. c
  28.     //使能TIM3在CCR2上的预装载寄存器
    : r- J( q: x0 C) ~/ d( @+ k" o
  29.     TIM_OC3PreloadConfig( TIM3, TIM_OCPreload_Enable );
    1 S, [1 R2 h# R9 g/ U& U
  30.     //使能TIM34 H+ E+ X4 y7 I" ^
  31.     TIM_Cmd( TIM3, ENABLE );2 A  [! j+ n4 {! q- z
  32. }) B" s$ J8 v$ u. X' P

  33. : @/ @0 G! J: n" I! J+ L
  34. void TIM3_CMP_Init( u16 arr, u16 psc ), M2 t1 z) p0 k2 H- c8 F6 w. K
  35. {$ y2 c* L2 ^) {& y  ~
  36.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;0 X4 k: M8 Z+ A5 v$ s9 }
  37.     TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;* i5 x. M" \; R$ [
  38.     TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
    9 u2 C. k5 |0 y8 G

  39. " `. S4 }  c  |  k6 }& J
  40.     RCC_APB1PeriphClockCmd( RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE );        //使能定时器3时钟  
    6 {3 |% ?( J) G7 I; {0 K
  41.     RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOB , ENABLE );        //使能GPIOC时钟2 Y' @6 v! ^7 h( n# t

  42. 1 L' B. F2 M) ?4 T) U3 d! Q
  43.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;
    0 R& g8 z9 n1 W3 b
  44.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
      q" A5 t; G  t4 C+ G0 s& h
  45.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;1 s3 J1 Z7 O, ^) g. X
  46.     GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
    % X9 Y0 ]& m  J& D/ x2 ]+ u+ M
  47.     //初始化TIM3
    8 m- A2 v. L4 T
  48.     TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = arr;
      k9 c* D8 X2 L
  49.     TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = psc;
    $ N8 |, I7 W8 F, y2 Q
  50.     TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;; ?  \( x0 L9 \/ Y1 w( t
  51.     TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;" Q) K7 \  \, R& I% v  `( ^# B4 g
  52.     TIM_TimeBaseInit( TIM3, &TIM_TimeBaseInitStructure );6 v! x% E+ [# n4 }
  53. 3 o% _; C: ~) w+ t; Z! b1 w  Q$ u3 `# g
  54.     //初始化TIM3_CH4 比较 模式  输出比较翻转触发模式(当计数值与比较/捕获寄存器值相同时,翻转输出引脚的电平)   $ u: v, A, e: k1 |5 M
  55.     TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_Toggle;* @; j7 g7 a8 o6 H* L
  56.     TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
    8 c# t4 j! m7 d1 l) Q9 i( z
  57.     TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;% @2 E% N0 a0 Q+ b
  58.                
    ; b0 o9 a$ ?' H; `- r( d, {. }
  59.     TIM_OC4Init( TIM3, &TIM_OCInitStructure );$ h6 y0 |  ]% {: V* S
  60.     TIM_OC4PreloadConfig( TIM3, TIM_OCPreload_Enable );
    3 f" d+ ]' P0 Z" M6 d8 t7 O

  61. - P, z: a8 y7 d. q0 E
  62.     //使能TIM36 K* v: e! \- O+ A7 ^. S% u& g
  63.     TIM_Cmd( TIM3, ENABLE );
    % D8 Q9 e5 v7 Y9 u
  64. }
复制代码
* B+ j; N7 `" i% C2 I& G2 C3 C
将定时器3通道3设置为PWM输出模式,定时器3通道4设置为输出比较模式。  o7 I( l+ e" X4 q/ R( r+ ]. ?! d- ]

1 g3 v  Y  r  L- S
  1. #include "sys.h"
    ; V: `+ d* j- e$ Y# q
  2. #include "delay.h"
    3 p. c; f2 e- h2 Q& P8 t
  3. #include "usart.h"8 n! l9 z3 k  p7 H! Q- `. L
  4. #include "led.h". x" X& r$ Y! W# G' \% f
  5. #include "pwm.h"6 ?% O* B# X4 A6 O8 G; `
  6. // LED0  PA8  LED1 PD2; W0 Z% |8 i! D" s/ N! t% |
  7. int main(void)
    & ?0 `+ x, G+ X3 U. j" _
  8. {
    5 M) F. E( y4 ~4 n, F8 N  W
  9.     u16 led_pwm_val=0;
    $ j& G+ C. j2 B3 Q4 P6 k
  10.         u8 dir=1;3 w  }: o# u8 ~8 i
  11.     delay_init();       //延时函数初始化
    5 D; R% ~' P' W# n1 g% N: j
  12.     NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
    ; j9 D. e! G; @5 d
  13.     LED_Init();  
    $ M  Y7 X& l; w. O2 t: Q

  14. 7 V' F& q1 v) H7 G# j! A
  15.     LED0 = 1;
    . w$ Y# n; s4 C# H' m, h" g% n
  16.     LED1 = 1;" ^+ n/ o. r$ w  v5 i( ^6 ]! p
  17.     delay_ms(500);
    * s4 F2 `; u: p$ d1 Z' ^
  18.     LED0 = 0;4 s! }, i3 m/ x0 P/ Y. K3 q$ D0 u
  19.     LED1 = 0;' \  k  B+ J: Y& S$ T& S
  20.         //比较输出模式下:  ARR 决定输出频率  CCRx 决定每个通道的初始相位
    $ j* {1 B4 ^8 I; f
  21.         //PWM模式:                   ARR 决定输出频率  CCRx 决定输出 的高电平时长* o0 M- y, }2 y: f4 @
  22.     TIM3_PWM_Init(1000-1,72-1);
    + R! z9 K5 R- B7 n. k
  23.         3 U9 L+ e1 t3 j: Y( E; l/ V; i
  24.         //比较翻转模式,一个周期只翻转一次,所以频率为 1/2 ' ~/ o) ?! X+ n6 c6 o/ w
  25.         TIM3_CMP_Init(1000-1,71-1);        : Z' c9 V* Z5 V8 C- Z
  26. ! M  T. _  W1 u) ~
  27.         TIM_SetCompare3(TIM3,100);                //PWM 模式
    $ V! e: |$ I" L, s4 b
  28.         TIM_SetCompare4(TIM3,100);                //比较输出模式% X. b( h  y5 t5 C0 `" r
  29.     while(1)% ^1 `! ?8 k# _8 C- Y
  30.     {
    - ~# f+ ~& e5 m! U) I! [
  31.                 delay_ms(200);3 p( E* _4 p. s( a7 Q- J7 h
  32.                 LED0 = !LED0;                        # V8 h/ r  a7 I2 B# i" }5 I
  33.     }  ]6 n: D. H7 A+ s5 p, u
  34. }
复制代码

- C7 }8 Q8 G6 p+ i: \主函数中分别初始化两种模式,然后设置CCR值为相同值,看看输出波形的区别。  ~! w# `% }" B
/ R& |& ]9 c# K8 I
M$SP[M_Q0JPJ(UCQ_1@@CCI.png 3 u3 I  }4 T9 _: C9 \
+ U7 w( I0 ?3 b' m
蓝色波形为 PWM模式输出的波形,粉色为输出比较模式输出的波形。可以看到同样的设置参数,PWM输出方波频率为1KHz,输出比较输出的方波为500Hz,说明输出比较模式的频率为PWM模式频率的1/2。
4 d, Z/ z5 v# n1 A0 X: F
9 g+ H2 `- W' j+ X$ y+ w8 [( S. P %GSC{SKEV66`XQECSRD7TMN.png
" F, t" x# B0 K2 t& |3 S: G" v0 A: q7 X# u" q8 ~0 O* k
PWM输出波形的高电平为100us,周期为1000us,占空比为10%,和主函数中设置的一样。" d1 G* r- M3 z( l$ B9 I+ U& o

7 }/ Y: `3 s0 f输出比较模式输出的波形起始相位滞后于PWM波形100us,滞后相位差为PWM波形的10%,滞后相位差为本身输出波形的20%。# C2 A0 a4 b2 L. ~

# ^9 a4 C& {  P" [" s输出比较模式的占空比为50%,是固定的不能修改占空比。' v, _* H5 L# L7 S  E% v

( V  O! X) s; v通过上面实验可以看到,这两种模式的主要差别是。% ~, S+ _- m6 h9 O2 S$ f/ |
& e# _! l" V3 N; K0 E
PWM模式: ARR设置频率,CCR设置占空比,频率和占空比可以任意设置,起始相位不能设置。) F0 W7 w) u* }

8 y& Z2 I% n# C, I) G9 H, h) b) T输出比较模式:ARR设置频率,CCR设置相位,频率和起始相位可以任意设置,占空比不能设置。输出频率为理论计算值一半。
: t) l, \% L9 P) t3 Q0 h7 K5 q9 O5 E# c+ @( F
$ B% p6 H$ P4 Q% ~+ i2 h) V

; b  K  J! z2 }
赞 收藏 评论0 发布时间:2022-3-22 13:00

举报

0个回答

所属标签

相似技术帖

官网相关资源

关于
我们是谁
投资者关系
意法半导体可持续发展举措
创新与技术
意法半导体官网
联系我们
联系ST分支机构
寻找销售人员和分销渠道
社区
媒体中心
活动与培训
隐私策略
隐私策略
Cookies管理
行使您的权利
官方最新发布
人形机器人运动控制、感知与智能配电
半导体创新技术与应用方向
EE架构与软件定义汽车
12V/48V 汽车智能配电(SPD)
区域控制单元(ZCU)与分区架构
关注我们
st-img 微信公众号
st-img 手机版