用定时器生成PWM波

    PWM全称是Pulse Width Modulation，通过控制高频信号的占空比，眼睛当成低通滤波器，可以控制亮暗。再循环更改pwm的阈值，就弄出了呼吸的效果。

    这里采用一个比较简单的方法生成PWM波：设置定时器中断然后根据阈值判断置高和置低。

: z. p7 A4 u, d  o' A7 V8 ^

程序流程

• 开启外设时钟（GPIO和TIM）
  
  4 s, f, |+ [* x

1. void RCC_Configuration(void)               
   
2. {
   & O# L( U) W# g( q
3.      RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC|RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);                                                      
   , }, h& T( x5 i( B  R- f! A# k
4.      RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM4|RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);
   / c& W; F4 ~$ H# m& h. Z$ c; |
5. }

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- A# B  N9 q9 C3 W% `- v6 M+ l, x

• 配置GPIO
• 配置时钟, 使能中断（计数阈值，预分频，时钟分频，计数模式）
  1. void tim3()                           //配置TIM3为基本定时器模式 ，约10us触发一次，触发频率约100kHz
     0 A* d& l/ L0 {* e& I7 B% @
  2. {
     
  3. TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;   //定义格式为TIM_TimeBaseInitTypeDef的结构体的名字为TIM_TimeBaseStructure  
     
  4. TIM_TimeBaseStructure. TIM_Period =9;         //配置计数阈值为9，超过时，自动清零，并触发中断
     
  5. TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =71;     //    时钟预分频值，除以多少
     % l( j& d" Y* M# p0 c9 P
  6. TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;  // 时钟分频倍数
     ' H2 g% [+ x* S1 V
  7. TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  // 计数方式为向上计数
     
  8. TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure);      //  初始化tim3
     
  9. TIM_ClearITPendingBit(TIM3,TIM_IT_Update); //清除TIM3溢出中断标志
     
  10. TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_Update,ENABLE); //  使能TIM3的溢出更新中断
      
  11. TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);                     //           使能TIM3
      
  12. }

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• 配置中断优先级
  
    O! A4 A# }. u" R& g, n

1. void nvic()                                 //配置中断优先级
   # Z5 f& C, d6 @$ U
2. {   
   ) H) w; y0 n) E
3. NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;  //    //   命名一优先级变量
   $ T" l- l; \; R3 q# X2 m" r' g
4. NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);    //     将优先级分组方式配置为group1,有2个抢占（打断）优先级，8个响应优先级
   0 Q$ e- E  W8 k/ G- Q
5. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM4_IRQn; //该中断为TIM4溢出更新中断
   
6. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;//打断优先级为1，在该组中为较低的，0优先级最高
   9 b$ ], G: v- z
7. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; // 响应优先级0，打断优先级一样时，0最高
   + O/ L1 x" E$ g6 V+ _
8. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;        //  设置使能
   
9. NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);                        //  初始化
   " g& z! @; K% H" F
10. NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1); //要用同一个Group
    1 l* K# E) F* t  @, w2 A+ a
11. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn; //TIM3 溢出更新中断
    0 x! W* K8 _! k3 R' H
12. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;//    打断优先级为1，与上一个相同，不希望中断相互打断对方
    
13. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;     //  响应优先级1，低于上一个，当两个中断同时来时，上一个先执行
    ; T9 [1 [9 G2 \6 ^/ F. w  x
14. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    
15. NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
    
16. }

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4 b, A* _8 j6 ?4 w
# y$ f) S5 u) W& |+ V

• 写中断服务函数
  
  

代码实现

    为了方便按键检测，除了TIM3配置PWM波之外，TIM4用来检测是否有输入。由于使用开漏输出，这里使用5V电源。

1. #include "stm32f10x.h"
   # v2 w, Y5 z; E/ V( r
2. #include "math.h"
   
3. #include "stdio.h"
   1 ~6 f3 S0 P. v$ w( P
4. 
   
5. u8  counter=0;
   
6. int  pwm=100;
   
7. int flag=0;
   
8. int mode =0;
   3 q& A! C0 c# ~' ]9 e
9. int velocity =0;
   
10. int turning=1;
    
11. 
    
12. void RCC_Configuration(void);    //时钟初始化，开启外设时钟
    
13. void GPIO_Configuration(void);   //IO口初始化，配置其功能
    
14. void tim3(void);                 //定时器tim4初始化配置
    
15. void tim4(void);                 //定时器tim4初始化配置
    4 e! ]4 y6 p. O/ n. d) y  [
16. void nvic(void);                 //中断优先级等配置
    
17. void exti(void);                 //外部中断配置
    
18. void delay_nus(u32);           //72M时钟下，约延时us
    . ?1 T# W6 u# h7 s  i
19. void delay_nms(u32);            //72M时钟下，约延时ms
    & s) C5 }) K- f1 J; |. g
20. void breathing(int velocity){
    
21.         switch(velocity){
    
22.                 case 0:
    9 B% o2 E5 q# y; {4 R4 A
23.                     if(flag)
    
24.                             pwm +=1;
    
25.                             if(pwm>240) flag=0;
    ! q- s, z7 p' U1 Y& i4 r' h' ?
26.                     if(flag == 0){
    
27.                             pwm -=1;
    
28.                             if(pwm<10) flag=1;
    
29.                     }
      a, J3 q" A2 y+ o
30.                     break;
    6 N2 s5 g& P' p$ n! G/ Z0 Q5 k8 X
31.                 case 1:
    9 v: ]/ f3 m/ P  X- o9 r
32.                     if(flag)
    
33.                             pwm +=2;
    
34.                             if(pwm>240) flag=0;
    5 _3 R. N4 u* ]9 N
35.                     if(flag == 0){
    
36.                             pwm -=2;
    2 P' t3 F# r7 C) n9 Z9 h- B
37.                             if(pwm<10) flag=1;
    
38.                     }
    
39.                     break;
    ! w5 S- b' l8 t' H  X
40.                 case 2:
    1 u, \. S' _3 ~$ h4 W9 `! Y
41.                     if(flag)
    3 W9 S* [/ E1 N9 O3 n0 z" [1 j
42.                             pwm +=3;
    , P0 w- B1 |" D5 b1 {9 k/ [
43.                             if(pwm>240) flag=0;
    7 }, Y; \5 X2 |( G& O! A
44.                     if(flag == 0){
    
45.                             pwm -=3;
    
46.                             if(pwm<10) flag=1;
    
47.                     }
    9 s" j1 A5 L4 K* W0 j; D" c! x
48.                     break;
    5 V6 s: q  q6 k4 j
49.         }
    : S" N% n$ I- X. J" V5 N
50. }
    
51. 
    : \9 Z  s" W6 w9 a5 w' s* u
52. 
      x! _% r2 H% k
53. void assert_failed(uint8_t* file, uint32_t line)
    ! F. ^6 H! q7 V0 h
54. {
    
55.     printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line);
    
56.     while(1);
    + {- y' m1 q, V- J( g; r
57. }
    
58. 
    
59. void TIM4_IRQHandler(void)   //TIM4的溢出更新中断响应函数 ，读取按键输入值，根据输入控制pwm波占空比
    
60. {
    - g2 \0 i+ p' {: X
61.         u8 key_in1=0x01,key_in2=0x01;
    $ c/ p6 n/ ]9 R* @; _7 U
62.         TIM_ClearITPendingBit(TIM4,TIM_IT_Update);//     清空TIM4溢出中断响应函数标志位
    
63.         key_in1= GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC,GPIO_Pin_12);  // 读PC12的状态
    0 M) D: A4 G, R: A8 t0 {, ~$ M9 z
64.         key_in2= GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC,GPIO_Pin_13);// 读PC13的状态
    
65.         if(key_in1 && key_in2) turning =1;
    
66.         breathing(velocity);
    
67.         if(key_in1==0 && turning){
    2 L# v( V1 B8 d, S
68.                 turning =0;
    
69.         velocity = (velocity + 1) % 3;
    7 K2 I3 J  Y) g$ k: J2 Q. m
70.     }//调速度
    , q8 T! w: |! e3 z0 c
71.     if(key_in2==0 && turning){
    
72.                 turning =0;
    0 {0 @+ F' r+ o
73.         mode = (mode + 1) % 3;
    $ P  c* u. e# B
74.     }//调颜色
    2 F; G! g# R' u- F: t' P8 U
75. }   
    
76. 
    & M2 J; b$ Z, O* j
77. 
    * \4 J9 X* ^* v7 B* c8 g
78. void TIM3_IRQHandler(void)      //    //TIM3的溢出更新中断响应函数，产生pwm波
    
79. {
    
80.         TIM_ClearITPendingBit(TIM3,TIM_IT_Update);  //   //  清空TIM3溢出中断响应函数标志位
    . P$ J% ~4 i+ c! A, u
81.         if(counter==255)            //counter 从0到255累加循环计数，每进一次中断，counter加一
    
82.             counter = 0;
    
83.         else
    ' |. M. B2 `: w
84.             counter +=1;
    
85.         if(mode == 0){
      C' H+ b- j5 V  k( q
86.             if(counter < pwm)              //当counter值小于pwm值时，将IO口设为高；当counter值大于等于pwm时，将IO口置低
    ) v. b2 m! T& v: V) Q2 K* O
87.                 GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1); //将PC14 PC15置为高电平
    
88.             else
    
89.                         GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1);     // 将PC14 PC15置为低电平
    
90.         }
    
91.         if(mode == 1)
    ) w& G& C5 R8 ~  |, d& Y3 p7 ?
92.         {
    
93.             if(counter < pwm)              //当counter值小于pwm值时，将IO口设为高；当counter值大于等于pwm时，将IO口置低
    & H. j& E7 ~) j# ~6 b
94.                 GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2); //将PC14 PC15置为高电平
    
95.             else
    
96.                         GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2);     // 将PC14 PC15置为低电平
    
97.         }  
    0 ~5 L! m3 k$ D1 T% U& s
98.         if(mode ==2){
    
99.             if(counter < pwm)              //当counter值小于pwm值时，将IO口设为高；当counter值大于等于pwm时，将IO口置低
    7 ^( ]1 x- v! O2 F6 v- E
100.                 GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_0); //将PC14 PC15置为高电平
     " d1 O; B0 J+ \- u  R
101.             else
     
102.                 GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_0); // 将PC14 PC15置为低电平
       c; D" f$ C/ A: v/ m4 x$ l( `
103.         }
     + X! g  ^2 {7 X$ M: |
104. }   
     $ _, S/ {9 _% Z- l! @% T
105. 
     
106. 
     
107. int main(void)
     $ \# L+ ^! {  B$ q7 |& u
108. {
     ; h) t& m% ~. n& o( d: u+ o5 s* C
109.     RCC_Configuration();                                                                    
     
110.   GPIO_Configuration();                        
     
111.     tim4();
     , O+ [1 ?# x! G1 T. c# v  H
112.     tim3();
     0 M5 f3 U% ]0 x$ C: Q7 E
113.   nvic();
     
114.     while(1)
     7 o( c9 b) P2 ~* m- R% z
115.     {
     - ^5 o7 A* F4 m+ h* s# P
116.     }   
     
117. }   
     
118. 
     . W" \5 P, z/ `' j! W! K
119. void delay_nus(u32 n)       //72M时钟下，约延时us
       e! O1 g5 \. R6 a
120. {
     
121.   u8 i;
     
122.   while(n--)
     
123.   {
     % b$ m  I# u: U5 m$ O) J
124.     i=7;
     9 g+ y# Q- @, [# W
125.     while(i--);
     
126.   }
     
127. }
     
128. 
     5 Z& h7 A8 ^4 g" U# C
129. 
     
130. void delay_nms(u32 n)     //72M时钟下，约延时ms
     
131. {
     7 N" H! D- Q/ ~- B
132.     while(n--)
     % I% K1 v$ x4 T. R
133.       delay_nus(1000);
     3 g1 U3 R7 r: S  x' V. @; ^; ~
134. }
     ; T- w5 A1 q4 w9 H+ W
135. 
     7 m0 q5 s6 w. P- n3 a2 ~' K( ^5 A
136. 
     
137. void RCC_Configuration(void)                 //使用任何一个外设时，务必开启其相应的时钟
       ~; Q  @1 ]- x! C
138. {
     * ~  R- |7 ^4 B: S  V
139.     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC|RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);    //使能APB2控制外设的时钟，包括GPIOC, 功能复用时钟AFIO等，                                                                              
     ( G9 u$ {) \( e% }" P& n& m9 s) Q! Z. R
140.     RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM4|RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); //使能APB1控制外设的时钟，定时器tim3、4，其他外设详见手册            
     $ x* S" g* y; y/ d* ~, o2 Q- p
141. }
     7 @! Z" l3 d; y1 }7 M1 Q
142. 
     ! D$ D/ `  Z! A7 y3 H, {, D% a, ]
143. 
     
144. void GPIO_Configuration(void)            //使用某io口输入输出时，请务必对其初始化配置
     5 x( v+ N* x3 e9 D
145. {
     
146.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;   //定义格式为GPIO_InitTypeDef的结构体的名字为GPIO_InitStructure  
     
147.                                           //typedef struct { u16 GPIO_Pin; GPIOSpeed_TypeDef GPIO_Speed; GPIOMode_TypeDef GPIO_Mode; } GPIO_InitTypeDef;
     
148.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;    //配置IO口的工作模式为上拉输入（该io口内部外接电阻到电源）
     0 @( F( x. W% l! v# f. y
149.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //配置IO口最高的输出速率为50M
     9 Q. M3 y/ ?  R& i$ S
150.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12|GPIO_Pin_13;  //配置被选中的管脚，|表示同时被选中
     
151.     GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);                  //初始化GPIOC的相应IO口为上述配置，用于按键检测
     
152.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD;       //配置IO口工作模式为 推挽输出（有较强的输出能力）
     
153.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;      //配置IO口最高的输出速率为50M
     * [7 s) d# c. ]. {  \
154.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2;  //配置被选的管脚，|表示同时被选中
     
155.     GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);        //初始化GPIOA的相应IO口为上述配置
     ) d5 O$ Y( b1 t$ D
156.     GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable,ENABLE); //失能STM32 JTAG烧写功能，只能用SWD模式烧写，解放出PA15和PB中部分IO口
     7 v6 i( J  u- R% p. a
157. }
     
158. 
     2 _$ X5 L. Z' w8 c6 ^+ E
159. 
     # G; W3 w* M- E) e2 y
160. void tim4()                           //配置TIM4为基本定时器模式,约10ms触发一次，触发频率约100Hz
     " k4 r  ]+ g. A
161. {
     
162.     TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;   //定义格式为TIM_TimeBaseInitTypeDef的结构体的名字为TIM_TimeBaseStructure  
     
163.     TIM_TimeBaseStructure. TIM_Period =9999;          // 配置计数阈值为9999，超过时，自动清零，并触发中断
     
164.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =71;         //  时钟预分频值，除以多少
     
165.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; // 时钟分频倍数
     + ?3 ]" R9 Y7 P
166.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; // 计数方式为向上计数
     
167.     TIM_TimeBaseInit(TIM4, &TIM_TimeBaseStructure);      //  初始化tim4
     / S  X% Z5 Q, w2 z9 k/ r; ]
168.     TIM_ClearITPendingBit(TIM4,TIM_IT_Update); //清除TIM4溢出中断标志
     
169.     TIM_ITConfig(TIM4,TIM_IT_Update,ENABLE);   //  使能TIM4的溢出更新中断
     
170.     TIM_Cmd(TIM4,ENABLE);                //        使能TIM4
     7 L) H6 n4 w3 @
171. }
     
172. 
     & }3 R' u6 B4 Y* q2 [
173. 
     2 s0 d5 Z& O" l$ ~0 T6 U
174. void tim3()                           //配置TIM3为基本定时器模式 ，约10us触发一次，触发频率约100kHz
     ) T: v0 `- H" A; F! k) B
175. {
     . i( ^# q6 F" [3 g+ |5 {# o
176.     TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;   //定义格式为TIM_TimeBaseInitTypeDef的结构体的名字为TIM_TimeBaseStructure  
     
177.     TIM_TimeBaseStructure. TIM_Period =9;         //配置计数阈值为9，超过时，自动清零，并触发中断
     
178.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =71;     //    时钟预分频值，除以多少
     
179.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;  // 时钟分频倍数
     
180.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  // 计数方式为向上计数
     
181.     TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure);      //  初始化tim3
     
182.     TIM_ClearITPendingBit(TIM3,TIM_IT_Update); //清除TIM3溢出中断标志
     0 l3 y# D- m' j. W
183.     TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_Update,ENABLE); //  使能TIM3的溢出更新中断
     ' }9 Z9 E5 {, u9 G
184.     TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);                     //           使能TIM3
     2 n( r9 y" ~3 f" O
185. }
     
186. 
     
187. 
     
188. void nvic()                                 //配置中断优先级
     : R' Y9 x2 g  [
189. {   
     
190.      NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;  //    //   命名一优先级变量
     
191.      NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);    //     将优先级分组方式配置为group1,有2个抢占（打断）优先级，8个响应优先级
     
192.      NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM4_IRQn; //该中断为TIM4溢出更新中断
     
193.      NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;//打断优先级为1，在该组中为较低的，0优先级最高
     : K. ~% ~# M$ i
194.      NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; // 响应优先级0，打断优先级一样时，0最高
     & ?! e1 Q1 D8 |, d3 y
195.      NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;        //  设置使能
     ( N. F7 t4 O5 \( O
196.      NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);                        //  初始化
     ' ^  b) ^0 j$ g) ?
197.      NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1); //要用同一个Group
     6 E$ ^! b1 t! j# ?0 [# a6 P6 K: F
198.      NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn; //TIM3 溢出更新中断
     ( F% v* O/ o- h1 B$ L6 T2 `2 u
199.      NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;//    打断优先级为1，与上一个相同，不希望中断相互打断对方
     ) I( ?4 n8 E" x: r1 Z" I
200.      NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;     //  响应优先级1，低于上一个，当两个中断同时来时，上一个先执行
     
201.      NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
     
202.      NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
     
203. }

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