STM32 定時(shí)器產(chǎn)生PWM 徹底應(yīng)用

1、這次學(xué)習(xí)STM32花了很長(zhǎng)時(shí)間，一個(gè)禮拜多，也有頗多收獲，學(xué)習(xí)過(guò)程也有頗多曲折。這次的任務(wù)是：用STM32的一個(gè)定時(shí)器在四個(gè)通道上產(chǎn)生四路頻率可調(diào)占空比可調(diào)的PWM波?？吹竭@個(gè)題，我先看STM32的數(shù)據(jù)手冊(cè)，把STM32的定時(shí)器手冊(cè)看完就花了一天，但是看了一遍任然不知道所云，就看庫(kù)函數(shù)，略有點(diǎn)理解，就想一哈把這個(gè)程序調(diào)出來(lái)，于是就花了一天多時(shí)間仿照網(wǎng)上別人的程序來(lái)寫，花了一天多寫出來(lái)調(diào)試，結(jié)果行不通，做了無(wú)用功，于是靜下心來(lái)想想，還是一步一步的來(lái)。我先用STM32的通用定時(shí)器用PWM模式產(chǎn)生四路相同占空比，不同頻率的PWM波，配置如下：RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_AP

2、B1Periph_TIM2,ENABLE);/使能TIM2時(shí)鐘TIM_InternalClockConfig(TIM2);/使用內(nèi)部時(shí)鐘TIM_BaseInitStructure.TIM_Prescaler=3; /設(shè)置TIM時(shí)鐘頻率除數(shù)的預(yù)分頻值 TIM_BaseInitStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;/選擇計(jì)數(shù)器模式 TIM_BaseInitStructure.TIM_Period=1799;/設(shè)置下一個(gè)更新事件裝入活動(dòng)的自動(dòng)重裝載寄存器周期的值 TIM_BaseInitStructure.TIM_ClockDivision=0;/

3、設(shè)置時(shí)鐘分割TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_BaseInitStructure);/通道1TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode=TIM_OCMode_PWM1;/選擇定時(shí)器模式 TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState=TIM_OutputState_Enable;/選擇輸出比較狀態(tài) TIM_OCInitStructure.TIM_OutputNState=TIM_OutputNState_Disable;/選擇互補(bǔ)輸出比較狀態(tài) TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse=CCR1_Val;/設(shè)

4、置了待裝入捕獲比較器的脈沖值 TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity=TIM_OCPolarity_High;/設(shè)置輸出極性 TIM_OCInitStructure.TIM_OCNPolarity=TIM_OCNPolarity_Low;/設(shè)置互補(bǔ)輸出極性 TIM_OCInitStructure.TIM_OCIdleState=TIM_OCIdleState_Set;/選擇空閑狀態(tài)下得非工作狀態(tài) TIM_OCInitStructure.TIM_OCNIdleState=TIM_OCNIdleState_Reset;/選擇互補(bǔ)空閑狀態(tài)下得非工作狀態(tài)TIM_OC1In

5、it(TIM2,&TIM_OCInitStructure);TIM_OC1PreloadConfig(TIM2, TIM_OCPreload_Enable);/通道2 TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse=CCR2_Val;/設(shè)置了待裝入捕獲比較器的脈沖值TIM_OC2Init(TIM2,&TIM_OCInitStructure);TIM_OC2PreloadConfig(TIM2,TIM_OCPreload_Enable);/通道3TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse=CCR3_Val;/設(shè)置了待裝入捕獲比較器的脈沖值TIM_OC3

6、Init(TIM2,&TIM_OCInitStructure);TIM_OC3PreloadConfig(TIM2,TIM_OCPreload_Enable);/通道4TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse=CCR4_Val;/設(shè)置了待裝入捕獲比較器的脈沖值TIM_OC4Init(TIM2,&TIM_OCInitStructure);TIM_OC4PreloadConfig(TIM2,TIM_OCPreload_Enable);TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);TIM_CtrlPWMOutputs(TIM2,ENABLE);用pwm模式輸出的頻率和

7、占空比是固定的，不可調(diào)，要想輸出頻率可調(diào)，占空比可調(diào)，必須得使用比較輸出模式。這點(diǎn)資料是在STM32全國(guó)巡回研討會(huì)上看到的，如圖：所以，接下來(lái)我就寫了一個(gè)程序通過(guò)輸出比較模式產(chǎn)生一路PWM波，這個(gè)波的頻率和占空比都由自己確定，函數(shù)配置如下：TIM_BaseInitStructure.TIM_Prescaler=3; /設(shè)置TIM時(shí)鐘頻率除數(shù)的預(yù)分頻值(18M) TIM_BaseInitStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;/選擇計(jì)數(shù)器模式 TIM_BaseInitStructure.TIM_Period=1800;/設(shè)置下一個(gè)更新事件裝入活動(dòng)

8、的自動(dòng)重裝載寄存器周期的值 TIM_BaseInitStructure.TIM_ClockDivision=0;/設(shè)置時(shí)鐘分割TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_BaseInitStructure);/通道1TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode=TIM_OCMode_Toggle;/選擇定時(shí)器模式 TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState=TIM_OutputState_Enable;/選擇輸出比較狀態(tài) TIM_OCInitStructure.TIM_OutputNState=TIM_OutputNState_Di

9、sable;/選擇互補(bǔ)輸出比較狀態(tài) TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse=CCR1_Val1;/設(shè)置了待裝入捕獲比較器的脈沖值 TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity=TIM_OCPolarity_High;/設(shè)置輸出極性 TIM_OCInitStructure.TIM_OCNPolarity=TIM_OCNPolarity_Low;/設(shè)置互補(bǔ)輸出極性 TIM_OCInitStructure.TIM_OCIdleState=TIM_OCIdleState_Set;/選擇空閑狀態(tài)下得非工作狀態(tài) TIM_OCInitStructure.TIM_O

10、CNIdleState=TIM_OCNIdleState_Reset;/選擇互補(bǔ)空閑狀態(tài)下得非工作狀態(tài)TIM_OC1Init(TIM2,&TIM_OCInitStructure);TIM_OC1PreloadConfig(TIM2, TIM_OCPreload_Disable);TIM_ARRPreloadConfig(TIM2,ENABLE);TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_CC1,ENABLE);TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);void TIM2_IRQHandler(void)TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_CC1)

11、;if(n=1)n=0;TIM_SetCompare1(TIM2,CCR1_Val2);elsen=1; TIM_SetCompare1(TIM2,CCR1_Val1); 通過(guò)改變比較寄存器（CCR1）中的值，改變PWM的占空比，在每次匹配中斷中改變CCR1的值。上面程序?qū)崿F(xiàn)的是產(chǎn)生一路頻率為10K占空比為40%的PWM波。有了上面的思想我就想產(chǎn)生四路不同頻率不同占空比的PWM波，經(jīng)過(guò)反復(fù)思考光配函數(shù)似乎不能實(shí)現(xiàn)，在網(wǎng)上去查了的，很多網(wǎng)友也說(shuō)不能實(shí)現(xiàn)，有一個(gè)網(wǎng)友給了一個(gè)提示：軟件模擬。剛開(kāi)始沒(méi)明白什么意思，于是還是自己繼續(xù)配置庫(kù)函數(shù)，在這個(gè)過(guò)程中一直有兩個(gè)疑問(wèn)：每次中斷中，CCR寄存器的值都在

12、循環(huán)的增加，CCR的寄存器不可能是無(wú)限大吧？就算是無(wú)限大，計(jì)數(shù)器也不是無(wú)限大呀，他只能記到65535。初步確定使用匹配中斷不行，我有想過(guò)同時(shí)使用溢出中斷和匹配中斷，但這樣四路PWM波只能是固定的，頻率和占空比不能調(diào)。大概說(shuō)一下怎樣用溢出中斷和匹配中斷實(shí)現(xiàn)四路固定的PWM波，把計(jì)數(shù)器寄存器（CNT）的值裝最大周期的那個(gè)PWM波，當(dāng)一次計(jì)數(shù)完成算一下三路小點(diǎn)周期數(shù)，在匹配中斷中對(duì)應(yīng)的設(shè)個(gè)變量，CCR就改變幾次，溢出中斷來(lái)了就再次給計(jì)數(shù)器裝初值，同時(shí)四個(gè)比較寄存器從裝初值，這樣很麻煩，理論上可以實(shí)現(xiàn)，但我考慮到最終不能實(shí)現(xiàn)我的要求，就沒(méi)有去驗(yàn)證。所以產(chǎn)生四路頻率可調(diào)占空比可調(diào)，用一個(gè)定時(shí)器似乎不能實(shí)

13、現(xiàn)，就一直卡到這里，我又在想飛哥說(shuō)能實(shí)現(xiàn)，就肯定能實(shí)現(xiàn)，我又在網(wǎng)上找資料，還是沒(méi)找到，只是有人題四路，軟模擬，于是我就思考用軟模擬實(shí)現(xiàn)，最后在一個(gè)師兄的指點(diǎn)下，確實(shí)用軟件模擬一個(gè)中間比較寄存器能實(shí)現(xiàn)，思路大概是這樣子的，首先讓比較寄存器裝滿，也就是最大值（65535），然后通過(guò)改變模擬比較寄存器的值，每次匹配中斷只需把模擬比較寄存器的值去比較就行，具體方案看程序。unsigned char Cnt4; /一個(gè)數(shù)組，這個(gè)數(shù)組的每個(gè)元素對(duì)應(yīng)一個(gè)通道，用來(lái)判斷裝PWM得高電平還是低電平數(shù)unsigned int T4;/周期數(shù)組unsigned int R4;/模擬的比較寄存器數(shù)組，一樣的每個(gè)通道對(duì)

14、應(yīng)一個(gè)數(shù)組元素unsigned int Rh4;/模擬的PWM高電平比較寄存器unsigned int Rl4; /模擬的PWM低電平比較寄存器unsigned char F4;/占空比數(shù)組unsigned int CCR1,CCR2,CCR3,CCR4;void Init(void)unsigned char i = 0;for(i = 0; i < 4; i+)Cnti= 0;Ti = 0;Ri = 0;Rhi = 0;Rli = 0;Fi = 0;/t的范圍為（065536）T0 = 450; /F=40KT1 = 600; /F=30KT2 = 900; /F=20KT3 = 1

15、800; /F=10K/F(占空比)的范圍為（0100）F0 = 40;F1 = 30;F2 = 20;F3 = 10;for(i = 0; i < 4; i+)Rhi = (Ti * Fi) / 100;Rli = Ti - Rhi;R0 = Rl0;R1 = Rl1;R2 = Rl2;R3 = Rl3;CCR1 = R0;CCR2 = R1;CCR3 = R2;CCR4 = R3;對(duì)應(yīng)的數(shù)組初始化void RCC_Configuration(void)RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);RCC_APB2PeriphCl

16、ockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC|RCC_APB2Periph_GPIOD,ENABLE);RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB|RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);時(shí)鐘配置void GPIO_Configuration(void)GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; /Key1 PA0 Key3 PA8GPIO_InitSt

17、ructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_8; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU;GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);/Key2 PC13GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_13; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=

18、GPIO_Mode_IPU;GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStructure);/Key PD3GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_3; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU;GPIO_Init(GPIOD,&GPIO_InitStructure);/TIM3 CH1 CH2GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7; G

19、PIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);/TIM3 CH3 CH4GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;GPIO_Init(

20、GPIOB,&GPIO_InitStructure);管腳配置void NVIC_Configuration(void)NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;#ifdef VECT_TAB_RAMNVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_RAM,0x0);#elseNVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_FLASH,0x0);#endifNVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=TI

21、M3_IRQChannel; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=1; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);中斷配置void TIM_Configuration(void)TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_BaseInitStructure;TIM_OCInitTypeDef TIM_

22、OCInitStructure;TIM_InternalClockConfig(TIM3);TIM_BaseInitStructure.TIM_Prescaler=3;/4分頻，18M TIM_BaseInitStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up; TIM_BaseInitStructure.TIM_Period=65535; TIM_BaseInitStructure.TIM_ClockDivision=0; TIM_BaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter=0;TIM_TimeBaseInit(TIM

23、3,&TIM_BaseInitStructure);TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode=TIM_OCMode_Toggle; TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState=TIM_OutputState_Enable; TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse=CCR1; TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity=TIM_OCPolarity_Low;TIM_OC1Init(TIM3,&TIM_OCInitStructure);TIM_OC1PreloadConfig(TIM3,T

24、IM_OCPreload_Disable);TIM_ClearITPendingBit(TIM3,TIM_IT_CC1);TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode=TIM_OCMode_Toggle;TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse=CCR2;TIM_OC2Init(TIM3,&TIM_OCInitStructure);TIM_OC2PreloadConfig(TIM3,TIM_OCPreload_Disable);TIM_ClearITPendingBit(TIM3,TIM_IT_CC2); TIM_OCInitStructure.TIM

25、_OCMode=TIM_OCMode_Toggle;TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse=CCR3;TIM_OC3Init(TIM3,&TIM_OCInitStructure);TIM_OC3PreloadConfig(TIM3,TIM_OCPreload_Disable);TIM_ClearITPendingBit(TIM3,TIM_IT_CC3);TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode=TIM_OCMode_Toggle;TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse=CCR4;TIM_OC4Init(TIM3,&TI

26、M_OCInitStructure);TIM_OC4PreloadConfig(TIM3,TIM_OCPreload_Disable);TIM_ClearITPendingBit(TIM3,TIM_IT_CC4);TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_Update,ENABLE);TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_CC1|TIM_IT_CC2|TIM_IT_CC3|TIM_IT_CC4,ENABLE);void TIM3_IRQHandler(void)if(TIM_GetITStatus(TIM3,TIM_IT_CC1)!=RESET)TIM_