本文分享STM32之PWM波形輸出配置總結。

一. TIMER分類：

STM32中一共有11個定時器，其中TIM6、TIM7是基本定時器；TIM2、TIM3、TIM4、TIM5是通用定時器；TIM1和TIM8是高級定時器，以及2個看門狗定時器和1個系統嘀嗒定時器。其中系統嘀嗒定時器是前文中所描述的SysTick。

其中TIM1和TIM8是能夠產生3對PWM互補輸出，常用于三相電機的驅動，時鐘由APB2的輸出產生。TIM2-TIM5是普通定時器，TIM6和TIM7是基本定時器，其時鐘由APB1輸出產生。

二、PWM波形產生的原理：

通用定時器可以利用GPIO引腳進行脈沖輸出，在配置為比較輸出、PWM輸出功能時，捕獲/比較寄存器TIMx_CCR被用作比較功能，下面把它簡稱為比較寄存器。

這里直接舉例說明定時器的PWM輸出工作過程：若配置脈沖計數器TIMx_CNT為向上計數，而重載寄存器TIMx_ARR被配置為N，即TIMx_CNT的當前計數值數值X在TIMxCLK時鐘源的驅動下不斷累加，當TIMx_CNT的數值X大于N時，會重置TIMx_CNT數值為0重新計數。

而在TIMxCNT計數的同時，TIMxCNT的計數值X會與比較寄存器TIMx_CCR預先存儲了的數值A進行比較，當脈沖計數器TIMx_CNT的數值X小于比較寄存器TIMx_CCR的值A時，輸出高電平（或低電平），相反地，當脈沖計數器的數值X大于或等于比較寄存器的值A時，輸出低電平（或高電平）。

如此循環，得到的輸出脈沖周期就為重載寄存器TIMx_ARR存儲的數值(N+1)乘以觸發脈沖的時鐘周期，其脈沖寬度則為比較寄存器TIMx_CCR的值A乘以觸發脈沖的時鐘周期，即輸出PWM的占空比為 A/(N+1)。

三、STM32產生PWM的配置方法：

1、配置GPIO口：

配置IO口的時候無非就是開啟時鐘，然后選擇引腳、模式、速率，最后就是用結構體初始化。不過在32上，不是每一個IO引腳都可以直接使用于PWM輸出，因為在硬件上已經規定了用某些引腳來連接PWM的輸出口。下面是定時器的引腳重映像，其實就是引腳的復用功能選擇：

a.定時器1的引腳復用功能映像：

b.定時器2的引腳復用功能映像：

c.定時器3的引腳復用功能映像：

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d.定時器4的引腳復用功能映像：

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根據以上重映像表，我們使用定時器3的通道2作為PWM的輸出引腳，所以需要對PB5引腳進行配置，對IO口操作代碼：

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;//定義結構體
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB  | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);//使能GPIO外設和AFIO復用功能模塊時鐘
GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap_TIM3, ENABLE); //選擇Timer3部分重映像    
//選擇定時器3的通道2作為PWM的輸出引腳TIM3_CH2->PB5    GPIOB.5
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; //TIM_CH2
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;  //復用推挽功能
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//初始化引腳

2、初始化定時器：

TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;//定義初始化結構體
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); //使能定時器3時鐘
//初始化TIM3
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //自動重裝載寄存器的值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //TIMX預分頻的值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //時鐘分割
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //向上計數
TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure); //根據以上功能對定時器進行初始化

3、設置TIM3_CH2的PWM模式，使能TIM3的CH2輸出：

TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;//定義結構體
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2;//選擇定時器模式，TIM脈沖寬度調制模式2
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;//比較輸出使能
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_Low;//輸出比較極性低
TIM_OC2Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);//根據結構體信息進行初始化
TIM_OC2PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);  //使能定時器TIM2在CCR2上的預裝載值

4、使能定時器3：

TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);  //使能定時器TIM3

經過以上的操作，定時器3的第二通道已經可以正常工作并輸出PWM波了，只是其占空比和頻率都是固定的，我們可以通過改變TIM3_CCR2，則可以控制它的占空比。修改占空比的函數為：

TIM_SetCompare2(TIM3,n);  //n不同，占空比不同。

編寫一個函數：

void TIM3_PWM_Init(u16 arr,u16 psc);

將以上所有的代碼都加進來這個函數中，只要在main函數中調用該函數進行初始化，然后使用TIM_SetCompare2()函數修改PWM的占空比就可以在PB5腳得到需要的PWM波形了。關于頻率以及占空比的計算方法有以下例子：

int main(void)
{
TIM3_PWM_Init(9999,143);//頻率為：72*10^6/(9999+1)/(143+1)=50Hz
TIM_SetCompare2(TIM3,4999);//得到占空比為50%的pwm波形
while(1);
}

審核編輯：湯梓紅