STM32——PWM輸出總結

學習後發現stm32的定時器功能確實很強大,小總結一下方便以後使用的時候做參考。Stm32定時器一共分為三種：tim1和tim8是高級定時器，6和7是基本定時器，2—5是通用定時器。從名字就可以看得出來主要功能上的差異。今天我主要是用定時器做pwm輸出，所以總結也主要是針對pwm方面的。
先大致說下通用和高級定時器的區別。通用的可以輸出四路pwm信號互不影響。高級定時器可以輸出三對互補pwm信號外加ch4通道，也就是一共七路。
所以這樣算下來stm32一共可以生成4*5+7*2=30路pwm信號。接下來還有功能上的區別：通用定時器的pwm信號比較簡單，就是普通的調節佔空比調節頻率（別的不常用到的沒去深究）；高級定時器的還帶有互補輸出功能，同時互補信號可以插入死區，也可以使能剎車功能，從這些看來高級定時器的pwm天生就是用來控制電機的。

Pwm輸出最基本的調節就是頻率和佔空比。頻率當然又和時鐘信號扯上了關係。高級定時器是掛接到APB2上，而通用定時器是掛接到APB1上的。APB1和APB2的區別就要在於時鐘頻率不同。APB2最高頻率允許72MH，而APB1最高頻率為36MHZ。這樣是不是通用定時器只最高36MHZ頻率呢，不是的；通用定時器時鐘信號完整的路線應該是下面這樣的：
AHB（72mhz）→APB1分頻器（默認2）→APB1時鐘信號（36mhz）→倍頻器（*2倍）→通用定時器時鐘信號（72mhz）。
在APB1和定時器中間的倍頻器起到了巨大的作用，假如紅色字體的「APB1分頻器」假如不為1（默認是2），倍頻器會自動將APB1時鐘頻率擴大2倍後作為定時器信號源，這個它內部自動控制的不用配置。設置這個倍頻器的目的很簡單就是在APB1是36mhz的情況下通用定時器的頻率同樣能達到72mhz。我用的庫函數直接調用函數SystemInit(); 這個函數之後時鐘配置好了：通用定時器和高級定時器的時鐘現在都是72mhz（你也可以自己再配置一下RCC讓他的頻率更低，但是不能再高了）。定時器接下來還有一個分頻寄存器：TIMX_PSC經過他的分頻後，才是定時器計數的頻率。所以真正的時鐘頻率應該是72mhz/(TIMX_PSC-1)，我們設為tim_frepuency下面還會用到。
stm32的時鐘頻率弄得確實是很饒人的，所以關鍵就是先要把思路理清楚。時鐘的頻率弄好了下面終於可以開說重點PWM了。當然還少不了頻率：pwm主要就是控制頻率和佔空比的：這兩個因素分別通過兩個寄存器控制：TIMX_ARR和TIMX_CCRX。ARR寄存器就是自動重裝寄存器，也就是計數器記到這個數以後清零再開始計，這樣pwm的頻率就是tim_frequency/（TIMX_ARR-1）。在計數時會不停的和CCRX寄存器中的數據進行比較，如果小於的話是高電平或者低電平，計數值大於CCRX值的話電平極性反相。所以這也就控制了佔空比。

下面是定時器1的配置代碼：
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure2;
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
TIM_BDTRInitTypeDef TIM_BDTRInitStructure;
//第一步：配置時鐘
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_GPIOB

|RCC_APB2Periph_TIM1,ENABLE);
//第二步，配置goio口
GPIO_InitStructure2.GPIO_Pin=GPIO_Pin_8;
GPIO_InitStructure2.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure2.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP; //設置為復用浮空輸出
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure2);

GPIO_InitStructure2.GPIO_Pin=GPIO_Pin_13;
GPIO_InitStructure2.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure2.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP; //設置為復用浮空輸出
GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure2);

//第三步，定時器基本配置
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=1000-1; // 自動重裝載寄存器的值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler=72-1; // 時鐘預分頻數
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1; // 採樣分頻
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;//向上計數
TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter=0; //重複寄存器，用於自動更新pwm佔空比 TIM_TimeBaseInit(TIM1, &TIM_TimeBaseStructure);

//第四步pwm輸出配置
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode=TIM_OCMode_PWM2; //設置為pwm1輸出模式
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse=500; //設置佔空比時間
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity=TIM_OCPolarity_Low; //設置輸出極性
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState=TIM_OutputState_Enable; //使能該通道輸出
//下面幾個參數是高級定時器才會用到，通用定時器不用配置
TIM_OCInitStructure.TIM_OCNPolarity=TIM_OCNPolarity_High; //設置互補端輸出極性
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputNState=TIM_OutputNState_Enable; //使能互補端輸出
TIM_OCInitStructure.TIM_OCIdleState=TIM_OCIdleState_Reset; //死區後輸出狀態
TIM_OCInitStructure.TIM_OCNIdleState=TIM_OCNIdleState_Reset; //死區後互補端輸出狀態
TIM_OC1Init(TIM1,&TIM_OCInitStructure); //按照指定參數初始化

//第五步，死區和剎車功能配置，高級定時器才有的，通用定時器不用配置
TIM_BDTRInitStructure.TIM_OSSRState = TIM_OSSRState_Disable;//運行模式下輸出選擇
TIM_BDTRInitStructure.TIM_OSSIState = TIM_OSSIState_Disable;//空閒模式下輸出選擇
TIM_BDTRInitStructure.TIM_LOCKLevel = TIM_LOCKLevel_OFF; //鎖定設置
TIM_BDTRInitStructure.TIM_DeadTime = 0x90; //死區時間設置
TIM_BDTRInitStructure.TIM_Break = TIM_Break_Disable; //剎車功能使能
TIM_BDTRInitStructure.TIM_BreakPolarity = TIM_BreakPolarity_High; //剎車輸入極性
TIM_BDTRInitStructure.TIM_AutomaticOutput = TIM_AutomaticOutput_Enable; //自動輸出使能
TIM_BDTRConfig(TIM1,&TIM_BDTRInitStructure);


//第六步，使能端的打開
TIM_OC1PreloadConfig(TIM1, TIM_OCPreload_Enable);//使能TIMx在CCR1上的預裝載寄存器
TIM_ARRPreloadConfig(TIM1, ENABLE); //使能TIMx在ARR上的預裝載寄存器
TIM_Cmd(TIM1,ENABLE); //打開TIM1
//下面這句是高級定時器才有的，輸出pwm必須打開
TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1, ENABLE); //pwm輸出使能，一定要記得打開

TIM_OC1PreloadConfig(),TIM_ARRPreloadConfig();這兩個函數控制的是ccr1和arr的預裝再使能，使能和失能的區別就是：使能的時候這兩個寄存器的讀寫需要等待有更新事件發生時才能被改變（比如計數溢出就是更新時間）。失能的時候可以直接進行讀寫而沒有延遲。
另外在運行當中想要改變pwm的頻率和佔空比調用：TIM_SetAutoreload()，TIM_SetCompare1()這兩個函數就可以了。