stm32 TIM定時器 PWM脈沖輸出[操作寄存器+庫函數(shù)]

脈沖調(diào)制（PWM）是利用微處理器對數(shù)字輸出來對模擬電路的一種非常有效的技術(shù)。簡單點說就是對確定頻率的信號，調(diào)整其占空比。

stm32的定時器除了TIM6和TIM7外，其他定時器都可以產(chǎn)生PWM輸出。其中高級定時器TIM1和TIM8可以產(chǎn)生多達7路的PWM輸出。通用定時器可以產(chǎn)生4路的PWM輸出。

在stm32 TIM定時器[操作寄存器+庫函數(shù)] 中我們是通過在中斷中，翻轉(zhuǎn)指定引腳的電平。在stm32中可以通過配置一個捕獲/比較模式寄存器(TIMx_CCMR)，設(shè)置通道引腳輸出模式為PWM脈沖模式，在計時器計數(shù)到捕獲/比較模式寄存器的值，指定引腳會輸出一個有效電平，這樣就可以通過定時器直接產(chǎn)生 PWM脈沖。這種方式下不需要開啟中斷。

這里說有效電平是因為這個電平不一定為1，這個在捕獲/比較使能寄存器(TIMx_CCER)中可以設(shè)置有效電平的極性。

指定引腳不是任意的，這個stm32對每個定時器通道有特定的引腳對應(yīng) 對應(yīng)關(guān)系如下

TIMx_CHx 對應(yīng)的I/O口就是此通道對應(yīng)的引腳

可以看出 TIM2的 OC通道 1-4 對應(yīng)的就是 GPIOA 0-3

此例直接操作寄存器實現(xiàn) Led燈由暗到亮再由亮到暗的呼吸燈效果。庫函數(shù)實現(xiàn)用PWM脈沖輸出模式，產(chǎn)生4個不同頻率的脈沖，讓led閃爍。

直接操作寄存器

通用定時器的每個通道都有6種輸出模式，其中有兩種PWM模式。通過捕獲/比較模式寄存器1(TIMx_CCMR1)設(shè)定，由OC1M[2:0]三位決定。6種模式如下：

000：凍結(jié)。輸出比較寄存器TIMx_CCR1與計數(shù)器TIMx_CNT間的比較對OC1REF不起作用；

001：匹配時設(shè)置通道1為有效電平。當(dāng)計數(shù)器TIMx_CNT的值與捕獲/比較寄存器1 (TIMx_CCR1)相同時，強制OC1REF為高。

010：匹配時設(shè)置通道1為無效電平。當(dāng)計數(shù)器TIMx_CNT的值與捕獲/比較寄存器1 (TIMx_CCR1)相同時，強制OC1REF為低。

011：翻轉(zhuǎn)。當(dāng)TIMx_CCR1=TIMx_CNT時，翻轉(zhuǎn)OC1REF的電平。

100：強制為無效電平。強制OC1REF為低。

101：強制為有效電平。強制OC1REF為高。

110：PWM模式1－ 在向上計數(shù)時，一旦TIMx_CNTTIMx_CCR1時通道1為無效電平(OC1REF=0)，否則為有效電平(OC1REF=1)。

111：PWM模式2－ 在向上計數(shù)時，一旦TIMx_CNTTIMx_CCR1時通道1為有效電平，否則為無效電平。

兩種PWM模式，區(qū)別在于通道的電平極性是相反的。

首先需要設(shè)定TIMx_CCMR1寄存器:

OCxM[2:0]已經(jīng)做了介紹，OC2CE：輸出比較2清0使能 OC2PE：輸出比較2預(yù)裝載使能

通過設(shè)定OC2M[2:0]為 110/111 為PWM脈沖輸出模式。

設(shè)定TIMx_CCER寄存器相關(guān)位，使能通道輸出，還可以設(shè)置有效電平極性。

最后一個就是調(diào)整占空比的關(guān)鍵寄存器，捕獲/比較寄存器(TIMx_CCRx)，低16位有效，這個寄存器已經(jīng)使用過，要實現(xiàn)PWM脈沖的占空比可調(diào)的原理就是不斷改變這個寄存器的值。

要實現(xiàn)led亮暗的漸變，PWM的頻率不能太低，低于50Hz的時候就會明顯感覺到閃爍。這里用8khz的頻率，調(diào)整PWM輸出占空比，從0到不斷增大其占空比，再遞減為0.

代碼如下：（system.h 和stm32f10x_it.h等相關(guān)代碼參照stm32 直接操作寄存器開發(fā)環(huán)境配置）

User/main.c

#include#include"system.h"#include"tim.h"voidGpio_Init(void);intmain(void){u32var=0,flag=0;Rcc_Init(9);//系統(tǒng)時鐘設(shè)置//相關(guān)TIM_x,CCR_x參數(shù)定義tim.h文件Tim_Init(TIM_3,900,0);//初始化TIM3定時器，設(shè)定重裝值和分頻值Tim_OC_Set(TIM_3,OC_2,7);//設(shè)定TIM3通道1為PWM輸出模式Gpio_Init();while(1){delay(5000);//延時5msif(flag){var--;}else{var++;}if(var>300)flag=1;if(var==0)flag=0;Tim_CCR_Set(TIM_3,OC_2,var);}}voidGpio_Init(void){RCC->APB2ENR|=1<<2;//使能PORTA時鐘GPIOA->CRL&=0X0FFFFFFF;//PA7輸出GPIOA->CRL|=0XB0000000;//復(fù)用功能輸出}

Library/src/tm.c

#include#include"tim.h"http://通用定時器初始化//參數(shù)說明：TIM_x為選擇定時器TIM_1為通用寄存器1又一次類推（定義于tim.h）,arr為自動重裝值；psc為時鐘預(yù)分頻數(shù)//要使用定時器的其他函數(shù)，必須先調(diào)用此函數(shù)，因為時鐘在這個函數(shù)中開啟//TIM3用于PWM輸出已測試//待完善目前只支持TIM2//其他定時器只做了開啟時鐘處理voidTim_Init(u8TIM_x,u16arr,u16psc){switch(TIM_x){case1:{RCC->APB2ENR|=1<<11;break;}//TIM1高級定時器設(shè)置case2:{//TIM2通用定時器設(shè)置RCC->APB1ENR|=1<<0;TIM2->ARR=arr;//設(shè)定自動重裝值TIM2->PSC=psc;//設(shè)定預(yù)分頻值TIM2->DIER|=1<<0;//允許更新中斷TIM2->DIER|=1<<6;//允許觸發(fā)中斷TIM2->CR1|=0x81;//使能定時器，自動重裝允許break;}case3:{RCC->APB1ENR|=1<<1;TIM3->ARR=arr;//設(shè)定自動重裝值TIM3->PSC=psc;//設(shè)定預(yù)分頻值//TIM3->DIER|=1<<0;//允許更新中斷//TIM3->DIER|=1<<6;//允許觸發(fā)中斷TIM3->CR1|=0x81;//使能定時器break;}case4:{RCC->APB1ENR|=1<<2;TIM4->ARR=arr;//設(shè)定自動重裝值TIM4->PSC=psc;//設(shè)定預(yù)分頻值TIM4->DIER|=1<<0;//允許更新中斷TIM4->DIER|=1<<6;//允許觸發(fā)中斷TIM4->CR1|=0x01;//使能定時器break;}case5:{RCC->APB1ENR|=1<<3;TIM5->ARR=arr;//設(shè)定自動重裝值TIM5->PSC=psc;//設(shè)定預(yù)分頻值TIM5->DIER|=1<<0;//允許更新中斷TIM5->DIER|=1<<6;//允許觸發(fā)中斷TIM5->CR1|=0x01;//使能定時器break;}case6:{RCC->APB1ENR|=1<<4;break;}case7:{RCC->APB1ENR|=1<<5;break;}case8:{RCC->APB2ENR|=1<<13;break;}}}//捕獲比較值設(shè)定函數(shù)//參數(shù)說明：//TIM_x為選擇定時器TIM_1為通用寄存器1又一次類推（定義于tim.h）//OC_x為選擇通道，以確定捕獲/比較寄存器（1~4）（定義于tim.h）//val為要設(shè)定的捕獲/比較寄存器的值//TIM3,OC_2用于PWM輸出已測試//待完善，目前只支持TIM2voidTim_CCR_Set(u8TIM_x,u8OC_x,u32val){switch(TIM_x){case1:{break;}case2:{TIM2->DIER|=1<CCR1=val;//設(shè)置捕獲/比較1的值break;}case2:{TIM2->CCR2=val;//設(shè)置捕獲/比較2的值break;}case3:{TIM2->CCR3=val;//設(shè)置捕獲/比較3的值break;}case4:{TIM2->CCR4=val;//設(shè)置捕獲/比較4的值break;}}break;}case3:{//TIM3->DIER|=1<CCR1=val;//設(shè)置捕獲/比較1的值break;}case2:{TIM3->CCR2=val;//設(shè)置捕獲/比較2的值break;}case3:{TIM3->CCR3=val;//設(shè)置捕獲/比較3的值break;}case4:{TIM3->CCR4=val;//設(shè)置捕獲/比較4的值break;}}break;}case4:{break;}case5:{break;}case6:{break;}case7:{break;}case8:{break;}}}//定時器通道引腳輸出模式設(shè)定函數(shù)//參數(shù)說明：//TIM_x為選擇定時器TIM_1為通用寄存器1又一次類推（定義于tim.h）//OC_x為選擇輸出通道選擇（1~4）（定義于tim.h）//Mode為選擇通道對應(yīng)引腳輸出模式（0~7）//TIM3,OC_2用于PWM輸出已測試//待完善，目前只支持TIM2voidTim_OC_Set(u8TIM_x,u8OC_x,u8Mode){switch(TIM_x){case1:{break;}case2:{switch(OC_x){case1:{TIM2->CCMR1|=Mode<<4;//設(shè)定引腳輸出模式TIM2->CCMR1|=1<<3;//允許預(yù)裝載//TIM2->CCER|=1<<2;//引腳輸出低電平為有效TIM2->CCER|=1<<0;//OC1輸出使能break;}case2:{TIM2->CCMR1|=Mode<<12;//設(shè)定引腳輸出模式TIM2->CCMR1|=1<<11;//允許預(yù)裝載//TIM2->CCER|=1<<5;//引腳輸出低電平為有效TIM2->CCER|=1<<4;//OC2輸出使能break;}case3:{TIM2->CCMR2|=Mode<<4;//設(shè)定引腳輸出模式TIM2->CCMR2|=1<<3;//允許預(yù)裝載//TIM2->CCER|=1<<9;//引腳輸出低電平為有效TIM2->CCER|=1<<8;//OC3輸出使能break;}case4:{TIM2->CCMR2|=Mode<<12;//設(shè)定引腳輸出模式TIM2->CCMR2|=1<<11;//允許預(yù)裝載//TIM2->CCER|=1<<5;//引腳輸出低電平為有效TIM2->CCER|=1<<4;//OC1輸出使能break;}}break;}case3:{switch(OC_x){case1:{TIM3->CCMR1|=Mode<<4;//設(shè)定引腳輸出模式TIM3->CCMR1|=1<<3;//允許預(yù)裝載//TIM3->CCER|=1<<2;//引腳輸出低電平為有效TIM3->CCER|=1<<0;//OC1輸出使能break;}case2:{TIM3->CCMR1|=Mode<<12;//設(shè)定引腳輸出模式TIM3->CCMR1|=1<<11;//允許預(yù)裝載TIM3->CCER|=1<<5;//引腳輸出低電平為有效TIM3->CCER|=1<<4;//OC2輸出使能break;}case3:{TIM3->CCMR2|=Mode<<4;//設(shè)定引腳輸出模式TIM3->CCMR2|=1<<3;//允許預(yù)裝載//TIM3->CCER|=1<<9;//引腳輸出低電平為有效TIM3->CCER|=1<<8;//OC3輸出使能break;}case4:{TIM3->CCMR2|=Mode<<12;//設(shè)定引腳輸出模式TIM3->CCMR2|=1<<11;//允許預(yù)裝載//TIM3->CCER|=1<<5;//引腳輸出低電平為有效TIM3->CCER|=1<<4;//OC1輸出使能break;}}break;}case4:{break;}case5:{break;}case6:{break;}case7:{break;}case8:{break;}}}