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STM32高级控制定时器(STM32F103):PWM输出模式

目录

概述

1 PWM模式介绍

2 PWM类型

2.1 PWM边缘对齐模式

2.2 PWM中心对齐模式

3 使用STM32Cube配置PWM

3.1 STM32Cube配置参数

 3.2 生成Project

4  设置PWM占空比

4.1 函数介绍

4.3 函数源码

5 测试代码

5.1 编写测试代码

5.2 函数源码

6 运行代码


概述

本文主要介绍STM32高级控制定时器中的PWM波形功能,包括和PWM相关的寄存器配置,PWM的类型。还介绍如何使用STM32Cube配置PWM相关的参数,然后通过具体的实验来验证PWM功能。

1 PWM模式介绍

脉冲宽度调制模式允许生成频率由TIMx_ ARR寄存器的值和由TIMx_CCRx寄存器。

PWM模式可以在每个通道上独立选择(每个OCx一个PWM输出),方法是在TIMx_CCMRx寄存器。必须通过设置来启用相应的预加载寄存器TIMx_CCMRx寄存器中的OCxPE位,以及最终的自动重新加载预加载寄存器(在上计数或中心对准模式)。

因为只有当发生更新事件时,预加载寄存器才会转移到影子寄存器发生时,在启动计数器之前,用户必须通过设置UG来初始化所有寄存器位。

OCx极性可使用TIMx_CCER寄存器中的CCxP位进行软件编程。它可以编程为有效高电平或有效低电平。OCx输出通过以下组合启用CCxE、CCxNE、MOE、OSSI和OSSR位(TIMx_CCER和TIMx_BDTR寄存器)。有关更多详细信息,请参阅TIMx_CCER寄存器说明。

在PWM模式(1或2)中,TIMx_CNT和TIMx_CCRx总是进行比较,以确TIMx_CCRxTIMx_CNT或TIMx_CNT TIMx_CCRx(取决于方向计数器的)。

定时器能够在边缘对齐模式或中心对齐模式下生成PWM取决于TIMx_ CR1寄存器中的CMS位。

2 PWM类型

2.1 PWM边缘对齐模式

1)递增配置

当TIMx_CR1寄存器中的DIR位为低电平时,上计数激活。提到递增计数模式。在以下示例中,我们考虑PWM模式1。参考PWM信号只要TIMx_CNT<TIMx_CCRx,OCxREF就高,否则它变低。如果TIMx_CCRx中的比较值大于自动重新加载值(TIMx_ARR中)则OCxREF被保持在“1”。如果比较值为0,则OCxRef保持在“0”。下图显示了一个示例中的一些边缘对齐PWM波形,其中
TIMx_ARR=8。

 Edge-aligned PWM waveforms (ARR=8)

2)倒计数配置

当TIMx_CR1寄存器中的DIR位为高时,递减计数激活。提到递减计数模式在PWM模式1中,只要
TIMx_CNT>TIMx_CCRx,否则它变高。如果TIMx_CCRx中的比较值为大于TIMx_ARR中的自动重新加载值,则OCxREF保持在“1”。0%PWM在此模式下不可能。

2.2 PWM中心对齐模式

当TIMx_CR1寄存器中的CMS位与“00”(所有剩余配置对OCxRef/OCx信号具有相同影响)。
计数器向上计数时、向下计数时或两者都设置比较标志根据CMS位配置向上和向下计数。中的方向位(DIR)TIMx_CR1寄存器由硬件更新,不得由软件更改。提到居中对齐模式(向上/向下计数)。

下图显示了一个示例中的一些中心对齐PWM波形,其中:

 TIMx_ ARR=8
 PWM模式是PWM模式1
 当计数器与中心对齐相对应倒计时时,设置该标志为TIMx_CR1寄存器中的CMS=01选择模式1

 中间对齐PWM 波形(ARR=8)

3 使用STM32Cube配置PWM

STM32Cube版本信息: STM32CubeMX 6.11

STM32 HAL版本信息: STM32Cube_FW_F1_V1.8.5

3.1 STM32Cube配置参数

1)使用STM32Cube配置参数,选择内部Clock,配置为输出类型PWM

2)  配置主时钟参数

分频系数配置为71

系统主频时钟为:72M Hz, 分频系数配置为71,则TIME的主频为1M Hz

 计数周期为9999

计数周期为9999,则计数周期为10ms

3)PWM通道参数,需要配置Pulse,默认配置为0,如果不改变该参数,PWM的输出占空比为0

 3.2 生成Project

配置完成工程后,就可以生成工程。tim.c是自动生成和Timer相关的函数库

4  设置PWM占空比

4.1 函数介绍

参数介绍:

Pluse: 占空比

Channel:  PWM输出通道

4.3 函数源码

在tim.c文件中编写如下代码:

void HAL_TIM_SetPWM_Pulse( uint32_t Pulse, uint32_t Channel)
{TIM_OC_InitTypeDef sConfigOC = {0};sConfigOC.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1;sConfigOC.Pulse = Pulse;sConfigOC.OCPolarity = TIM_OCPOLARITY_HIGH;sConfigOC.OCNPolarity = TIM_OCNPOLARITY_HIGH;sConfigOC.OCFastMode = TIM_OCFAST_DISABLE;sConfigOC.OCIdleState = TIM_OCIDLESTATE_RESET;sConfigOC.OCNIdleState = TIM_OCNIDLESTATE_RESET;if (HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim8, &sConfigOC, Channel) != HAL_OK){Error_Handler();}
}

5 测试代码

5.1 编写测试代码

创建Product文件夹,其和项目相关,创建pwm_ctrl.c文件,编写如下代码

代码第22行: 启动定时器

代码第23行:启动对应通道CH1的PWM

代码第24行:启动对应通道CH2的PWM

代码第26行:设置CH1占空间比为0

代码第27行:设置CH1占空间比为2500/10000

5.2 函数源码

 在pwm_ctrl.c文件,编写如下代码:

/* USER CODE BEGIN Header */
/********************************************************************************* @file           : pwm_ctrl.c* @brief          : pwm control library******************************************************************************* @attention** Copyright (c) tangmingfei2013@126.com  2024~2029.* All rights reserved.*********************************************************************************/
/* USER CODE END Header */
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/#include "pwm_ctrl.h"#include "tim.h"void pwm_ctrl_Init( void ){HAL_TIM_Base_Start( &htim8 );HAL_TIM_PWM_Start( &htim8, TIM_CHANNEL_1);HAL_TIM_PWM_Start( &htim8, TIM_CHANNEL_2);HAL_TIM_SetPWM_Pulse( 0, TIM_CHANNEL_1);HAL_TIM_SetPWM_Pulse( 2500, TIM_CHANNEL_2);}/* End of this file */

6 运行代码

编译代码,然后将代码下载到板卡中,运行代码,并使用逻辑分析仪捕捉波形

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