一.PWM简介

　　PWM是 Pulse Width Modulation 的缩写，中文意思就是脉冲宽度调制，简称脉宽调制。它是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，其控制简单、灵活和动态响应好等优点而成为电力电子技术最广泛应用的控制方式，其应用领域包括测量，通信，功率控制与变换，电动机控制、伺服控制、调光、开关电源，甚至某些音频放大器，因此学习PWM具有十分重要的现实意义。其实我们也可以这样理解，PWM是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。通过高分辨率计数器的使用，方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。PWM 信号仍然是数字的，因为在给定的任何时刻，满幅值的直流供电要么完全有(ON)，要么完全无(OFF)。电压或电流源是以一种通(ON)或断(OFF)的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。通的时候即是直流供电被加到负载上的时候，断的时候即是供电被断开的时候。只要带宽足够，任何模拟值都可以使用 PWM 进行编码。

二.STM32F1 PWM介绍

　　STM32F1除了基本定时器TIM6和TIM7，其他定时器都可以产生PWM输出。其中高级定时器 TIM1 和 TIM8 可以同时产生多达 7 路的 PWM 输出。而通用定时器也能同时产生多达 4路的 PWM 输出，这些在定时器中断章节中已经介绍过。 PWM的输出其实就是对外输出脉宽可调（即占空比调节）的方波信号，信号频率是由自动重装寄存器 ARR 的值决定，占空比由比较寄存器 CCR 的值决定。

　　PWM输出比较模式总共有8种，具体由寄存器 CCMRx 的位 OCxM[2:0] 配置。我们这里只讲解最常用的两种PWM输出模式：PWM1和PWM2，其他几种模式可以参考《STM32F10x中文参考手册》13、14、15定时器章节。

　　PWM1和PWM2这两种模式用法差不多，区别之处就是输出电平的极性不同。

　　PWM模式根据计数器CNT计数方式，可分为边沿对齐模式和中心对齐模式。

（1）PWM边沿对齐模式

　　当 TIMx_CR1 寄存器中的 DIR 位为低时执行递增计数，计数器CNT从 0 计数到自动重载值（TIMx_ARR 寄存器的内容），然后重新从 0 开始计数并生成计数器上溢事件。以 PWM 模式 1 为例。只要TIMx_CNT < TIMx_CCRx， PWM 参考信号 OCxREF 便为有效的高电平，否则为无效的低电平。如果 TIMx_CCRx 中的比较值小于自动重载值（TIMx_ARR 中），则 OCxREF 保持为“ 1”。如果比较值为 0，则 OCxREF 保持为“ 0”。

　　当 TIMx_CR1 寄存器中的 DIR 位为高时执行递减计数，计数器CNT从自动重载值（TIMx_ARR 寄存器的内容）递减计数到0，然后重新从 TIMx_ARR值开始计数并生成计数器下溢事件。以 PWM 模式 1 为例。只要TIMx_CNT >TIMx_CCRx， PWM 参考信号 OCxREF 便为无效的低电平，否则为有效的高电平。如果 TIMx_CCRx 中的比较值大于自动重载值（TIMx_ARR 中），则 OCxREF 保持为“ 1”。此模式下不能产生0%的PWM波形。

（2）PWM中心对齐模式

　　在中心对齐模式下，计数器 CNT 是工作做递增/递减模式下。开始的时候，计数器CNT 从 0 开始计数到自动重载值减 1(ARR-1)，生成计数器上溢事件；然后从自动重载值开始向下计数到 1 并生成计数器下溢事件。之后从 0 开始重新计数。

　　我们以ARR=8，CCRx=4为例进行介绍。第一阶段计数器CNT工作在递增计数方式，从0开始计数，当TIMx_CNT < TIMx_CCRx时，PWM 参考信号 OCxREF为高电平，当TIMx_CNT >= TIMx_CCRx时，PWM 参考信号 OCxREF 为低电平。第二阶段计数器CNT工作在递减计数方式，从ARR开始递减计数，当TIMx_CNT > TIMx_CCRx时，PWM 参考信号 OCxREF为低电平，当 TIMx_CNT <= TIMx_CCRx时，PWM 参考信号 OCxREF为高电平。

三.PWM输出配置步骤

（1）使能定时器及端口时钟，并设置引脚复用器映射 RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);

GPIO_PinRemapConfig(GPIO_FullRemap_TIM3,ENABLE); 可选的参数在 stm32f10x_gpio.h 都已经列出来非常详细

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;//复用推挽输出

（2）初始化定时器参数,包含自动重装值，分频系数，计数方式等

void TIM_TimeBaseInit(TIM_TypeDef*TIMx,TIM_TimeBaseInitTypeDef* TIM_TimeBaseInitStruct);

（3）初始化PWM输出参数，包含PWM模式、输出极性，使能等

void TIM_OCxInit(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_OCInitTypeDef* TIM_OCInitStruct);

（4）开启定时器

void TIM_Cmd(TIM_TypeDef* TIMx, FunctionalState NewState); TIM_Cmd(TIM3,ENABLE); //开启定时器

（5）修改TIMx_CCRx的值控制占空比

void TIM_SetCompare1(TIM_TypeDef* TIMx, uint32_t Compare1);

（6）使能TIMx在CCRx上的预装载寄存器使能输出比较预装载库函数是：

void TIM_OCxPreloadConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCPreload);

第一个参数用于选择定时器，第二个参数用于选择使能还是失能输出比较预装载寄存器，可选择为TIM_OCPreload_Enable、TIM_OCPreload_Disable。

（7）使能 TIMx 在 ARR 上的预装载寄存器允许位使能 TIMx 在 ARR 上的预装载寄存器允许位库函数是：

void TIM_ARRPreloadConfig(TIM_TypeDef* TIMx, FunctionalState NewState); //第一个参数用于选择定时器，第二个参数用于选择使能还是失能。

　　高级定时器要想输出PWM波形，必须要设置一个 MOE 位(TIMx_BDTR 的第 15 位)，以使能主输出，否则不会输出 PWM。库函数设置的函数为：

　　 void TIM_CtrlPWMOutputs(TIM_TypeDef* TIMx, FunctionalState NewState);

pwm.h
1 #ifndef _pwm_H

2 #define _pwm_H

3

4 #include "system.h"

5

6 void TIM3_CH1_PWM_Init(u16 per,u16 psc);

7

8 #endif

问题一：19行问什么要AFIO使能 27行改变管脚映射怎么回事

　　27行改变管脚映射是对应第三步而言的，就是将定时器输出的管脚TIM_CH1即PA6管脚映射到PC6管脚输出（这里以TIM_CH1为例）

　　而管脚映射需要用到AFIO这个外设里面寄存器的配置才能实现

问题二：24行为什么GPIOC使用复用推挽输出，为什么使用复用功能

　　复用功能是接受其他外设所传递的数据（这里是复用的定时器结构图右下角所输出的数据）然后通过管脚输出

　　总结：所比较的数据从TIM3_CH1口出来，经过AFIO外设内寄存器的配置将TIM3_CH1管脚即PA6管脚所映射到的PC6管脚上，经过PC6管脚的复用功能输出的模式将TIM3_CH1的数据输出

四、PWM代码

pwm.c
 1 #include "pwm.h"

 2

 3 /*******************************************************************************

 4 * 函 数 名 : TIM3_CH1_PWM_Init

 5 * 函数功能 : TIM3通道1 PWM初始化函数

 6 * 输 入 : per:重装载值

 7 psc:分频系数

 8 * 输 出 : 无

 9 *******************************************************************************/

10 void TIM3_CH1_PWM_Init(u16 per,u16 psc)

11 {

12 TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;

13 TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;

14 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

15

16 /* 开启时钟 */

17 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);

18 RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);

19 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE); //AFIO使能

20

21 /* 配置GPIO的模式和IO口 */

22 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_6;

23 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;

24 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;//复用推挽输出

25 GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStructure);

26

27 GPIO_PinRemapConfig(GPIO_FullRemap_TIM3,ENABLE);//改变指定管脚的映射

28

29 TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period=per; //自动装载值

30 TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler=psc; //分频系数

31 TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;

32 TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up; //设置向上计数模式

33 TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TimeBaseInitStructure);

34

35 TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode=TIM_OCMode_PWM1;

36 TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity=TIM_OCPolarity_Low;

37 TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState=TIM_OutputState_Enable;

38 TIM_OC1Init(TIM3,&TIM_OCInitStructure); //输出比较通道1初始化

39

40 TIM_OC1PreloadConfig(TIM3,TIM_OCPreload_Enable); //使能TIMx在 CCR1 上的预装载寄存器

41 TIM_ARRPreloadConfig(TIM3,ENABLE);//使能预装载寄存器

42

43 TIM_Cmd(TIM3,ENABLE); //使能定时器

44

45 }

 main.c
 1 #include "system.h"

 2 #include "SysTick.h"

 3 #include "led.h"

 4 #include "pwm.h"

 5

 6 int main()

 7 {

 8     u16 i=0;

 9     u8 fx=0;

10     SysTick_Init(72);

11     NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);  //中断优先级分组 分2组

12     LED_Init();

13     TIM3_CH1_PWM_Init(500,72-1); //频率是2Kh

14

15     while(1)

16     {

17

18         if(fx==0)

19         {

20             i++;

21             if(i==300)

22             {

23                 fx=1;

24             }

25         }

26         else

27         {

28             i--;

29             if(i==0)

30             {

31                 fx=0;

32             }

33         }

34         TIM_SetCompare1(TIM3,i);  //i值最大可以取499，因为ARR最大值是499.

35         delay_ms(10);

36     }

37 }

巴特西

（stm32f103学习总结）—stm32 PMW输出实验

一.PWM简介

二.STM32F1 PWM介绍

三.PWM输出配置步骤

四、PWM代码

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