STM32定時(shí)器輸出比較(PWM)
前言:
1.本博文基于ARM Cortex-M3內(nèi)核的STM32F103ZET6處理器芯片和標(biāo)準(zhǔn)3.5.0庫(kù)函數(shù);
2.不介紹PWM的基礎(chǔ)概念,但是需要知道一點(diǎn)的是,PWM是輸出比較的一種特例;
3.如有不足指出,還望前輩多多指教;
4.要想學(xué)會(huì)這個(gè)知識(shí)點(diǎn),必須要掌握下面這位博友寫(xiě)的博客里的幾個(gè)概念,不然后來(lái)很有可能會(huì)懵逼;
http://blog.sina.com.cn/s/blog_3ba262a10101esd1.html
Ⅰ 定時(shí)器和PWM
(1)8個(gè)定時(shí)器中,除了TIM6和TIM7,其他定時(shí)器都可以產(chǎn)生PWM輸出;
(2)高級(jí)定時(shí)器TIM1和TIM8可以同時(shí)輸出7路PWM(CH1~7,共7個(gè)通道),通用定時(shí)器同時(shí)可產(chǎn)生4個(gè)PWM輸出(CH1~4,共4個(gè)通道);也即是STM32F103ZET6最多同時(shí)產(chǎn)生30通道的PWM;
(3)本博客只用TIM3的CH2通道(為什么選擇這個(gè)后來(lái)解釋?zhuān)?/p>
Ⅱ 相關(guān)寄存器
(1)捕獲/比較模式寄存器1 TIMx_CCMR1(還有TIMx_CCMR2)
可以認(rèn)為這是輸入輸出雙功能的寄存器:OCxx代表輸出模式(第一排),ICxx代表輸入模式(第二排),也即是同一個(gè)位在不同的輸入和輸出模式下功能是不同的;PWM是用來(lái)輸出的,所以這里只有第一排輸出功能,而且是通道是CH2;
從寄存器圖中可以看出來(lái):
CCMR1的[15:8]位負(fù)責(zé)TIM3的CH2通道,[7:0]負(fù)責(zé)TIM3的CH1通道;
CCMR2的[15:8]位負(fù)責(zé)TIM3的CH4通道,[7:0]負(fù)責(zé)TIM3的CH3通道;
對(duì)于模式設(shè)置OCxM[2:0]如上圖:OCxM[2:0] = 110或111的時(shí)候?yàn)镻WM輸出的兩種方式;
(2)捕獲/比較使能寄存器1 TIMx_CCER1(還有TIMx_CCER2)
這個(gè)寄存器涉及到的問(wèn)題相當(dāng)重要,開(kāi)始看這個(gè)位解釋的時(shí)候根本就不想去了解,因?yàn)閷?shí)在是無(wú)從下手;后來(lái)搜到了一位大神的博客豁然開(kāi)朗,下面是大神的博客:
http://blog.sina.com.cn/s/blog_3ba262a10101esd1.html
(3)捕獲/比較寄存器1 TIMx_CCR1(1~4,共四個(gè)通道)
CCR寄存器決定PWM占空比:在輸出模式下,該寄存器的值與CNT的值進(jìn)行比較,根據(jù)結(jié)果產(chǎn)生相應(yīng)動(dòng)作。利用這一點(diǎn),通過(guò)修改這個(gè)寄存器的值,就可以控制PWM的輸出脈寬了。
Ⅲ 復(fù)用映射和調(diào)試IO配置寄存器(AFIO_MAPR)
PWM相關(guān)寄存器配置OK后,緊接著一個(gè)直接的問(wèn)題就是:總要有一個(gè)IO口來(lái)輸出做好的PWM吧?對(duì),這就引出了AFIO_MAPR寄存器的概念;此寄存器就是為配置定時(shí)器輸出時(shí)所用的管腳而生(但也并不是所有的管腳都能被任意的定時(shí)器用);從我個(gè)人的開(kāi)發(fā)板的硬件電路出發(fā), 要利用TIM3和GPIOB5管腳輸出PWM信號(hào)來(lái)控制一個(gè)LED燈,從而實(shí)現(xiàn)控制LED亮度的實(shí)驗(yàn);但是有一個(gè)棘手的問(wèn)題是:在初始化(復(fù)位)AFIO_MAPR寄存器狀態(tài)下,TIM3輸出PWM信號(hào)給了GPIOPA7,所以要修改,對(duì)應(yīng)關(guān)系如下圖:
結(jié)合兩個(gè)圖:AFIO_MAPR寄存器中的[11:10]位可以為重新配置TIM與GPIO關(guān)系;這里我們是讓[11:10] = 10 ; (定時(shí)器輸出屬于GPIO的復(fù)用功能)
(其他定時(shí)器的配置可以參考使用手冊(cè)的其它位設(shè)置,道理是有一樣的)
Ⅳ 編程步驟
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
(1)開(kāi)啟TIMx時(shí)鐘以及復(fù)用功能,配置要設(shè)置的對(duì)應(yīng)的管腳復(fù)用輸出(PB5);
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);
(2)重定義TIMx和GPIOx的連接
GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap_TIM3,ENABLE);
(3)分別配置管腳參數(shù),普通定時(shí)器參數(shù)和定時(shí)器比較參數(shù)(PWM);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);
TIM_TImeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
TIM_TImeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
TIM_TImeBaseInitStructure.TIM_Period = arr;
TIM_TImeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = psc;
TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TImeBaseInitStructure);
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2;
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
TIM_OC2Init(TIM3,&TIM_OCInitStructure);
(4)使能預(yù)裝載寄存器
TIM_OC2PreloadConfig(TIM3,TIM_OCPreload_Enable);
(5)使能定時(shí)器
TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);
這里還有一個(gè)重要的函數(shù)就是
void TIM_SetCompare2(TIM3xu16 CCRx_value); //之前在介紹CCRx寄存器的時(shí)候說(shuō)過(guò)此函數(shù)是決定PWM占空比的函數(shù);