STM32高级定时器-输出比较模式

一.输出比较原理

1.输出比较

通过定时器的外部引脚对外输出控制信号，将通道X(x=1,2,3,4)通常设置为PWM1、PWM2模式。

2.比较寄存器

当计数器CNT 和比较寄存器CCR 的值相等时，输出参考信号OCxREF的信号的极性发生改变，其中OCxREF=1(高电平)称为有效电平，OCxREF=0(低电平)称为无效电平，并且产生比较中断CCxI ,相应的标志位CCxIF会置位。

OCxREF再经过一系列的控制之后成为真正的输出信号OCx/OCxN。

3.输出引脚

输出比较的输出信号最终通过定时器的外部IO输出，分别为CH1/2/3/4 ，以及互补输出通道CH1/2/3N。

二.PWM输出模式

1.PWM输出

对外输出脉宽（即占空比）可调的方波信号。

2.信号频率

由自动重装载寄存器ARR 的值决定，PWM频率 = TIM_CLK/{(PSC+1)(ARR+1)}。

3.占空比

由比较寄存器CCR 的值决定，占空比=CCR/(ARR+1)。

4.常用的值

TIM_CLK:72MHZ;ARR:自动装载寄存器的值 ;CCR: 比较寄存器； PSC:计数器时钟分频因子。

5.PWM边沿对齐模式

在递增计数模式下，计数器从0计数到自动装载寄存器的值（ARR），然后重新从0开始计数并生成计数器上溢事件。

上图中，ARR=8，CCR=4，CNT从0开始计数，使用递增模式。
CNT<CCR 时，OCxREF为有效的高电平。
CCR=<CCR<=ARR 时，OCxREF为无效的低电平。

之后，CNT从0开始计数并生成计数器上溢事件，以此循环往复。

二.输出比较初始化结构体

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typedef struct {
	uint16_t TIM_OCMode; // 比较输出模式
	uint16_t TIM_OutputState; // 比较输出使能
	uint16_t TIM_OutputNState; // 比较互补输出使能
	uint32_t TIM_Pulse; // 脉冲宽度
	uint16_t TIM_OCPolarity; // 输出极性
	uint16_t TIM_OCNPolarity; // 互补输出极性
	uint16_t TIM_OCIdleState; // 空闲状态下比较输出状态
	uint16_t TIM_OCNIdleState; // 空闲状态下比较互补输出状态
} TIM_OCInitTypeDef;;

（1）IM_OCMode ：比较输出模式选择，总共有八种，常用的为 PWM1/PWM2，即TIM_OCMode_PWM1/TIM_OCMode_PWM2。

（2）TIM_OutputState ：比较输出使能，决定最终的输出比较信号 OCx 是否通过外部引脚输出，即TIM_OutputState_Enable。

（3）TIM_OutputNState: 比较互补输出使能，决定 OCx 的互补信号 OCxN 是否通过外部引脚输出。

（4）TIM_Pulse ：比较输出脉冲宽度，实际设定比较寄存器 CCR 的值，决定脉冲宽度 。可设置范围为 0 至 65535。

（5）TIM_OCPolarity ：比较输出极性，可选 OCx 为高电平有效或低电平有效，它决定着定时器通道有效电平。即：TIM_OCPolarity_High/TIM_OCPolarity_LOW

HIGH:CNT< CCR(比较寄存器) 时，定时器通道CH输出高电平；

LOW:CNT< CCR(比较寄存器) 时，定时器通道CH输出低电平。

（6）TIM_OCNPolarity：比较互补输出极性，可选 OCxN 为高电平有效或低电平有效。

（7）TIM_OCIdleState：空闲状态时通道输出电平设置，可选输出 1 或输出 0。

（8）TIM_OCNIdleState：空闲状态时互补通道输出电平设置，可选输出 1 或输出 0

三.源代码

1.bsp_generalpwm.h

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#ifndef BSP_GENERAL_PWM_H
#define BSP_GENERAL_PWM_H

#include "stm32f10x.h"

void INIT_GENERAL_GPIO_CONFIG();
void INIT_GENERAL_PWM_CONFIG();

#endif

2.bsp_generalpwm.c

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#include "bsp_generalpwm.h"

//使用TIM3的 输出比较通道1,2,3,4 对应的GPIO初始化
void INIT_GENERAL_GPIO_CONFIG()
{
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;//PA6 PA7
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;//推免输出模式
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7;
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
	
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;//PB0 PB1
	GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);
	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;
	GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);
}

/* ----------------   PWM信号 周期和占空比的计算--------------- */
// ARR ：自动重装载寄存器的值
// CLK_cnt：计数器的时钟，等于 Fck_int / (psc+1) = 72M/(psc+1)
// PWM 信号的周期 T = ARR * (1/CLK_cnt) = ARR*(PSC+1) / 72M
// 占空比P=CCR/(ARR+1)

void INIT_GENERAL_PWM_CONFIG()
{
	//初始化 TIM_TimeBaseInitTypeDef
	//开启定时器时钟,即内部时钟CK_INT=72M
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 72-1;//72MHZ/((72-1)+1) = 1MHZ  分频因子
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 9-1;//重载寄存器的值
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;//向上计数
	TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TimeBaseInitStructure);
	
	//占空比设置
	uint8_t OC1_VALUE = 8;
	uint8_t OC2_VALUE = 5;
	uint8_t OC3_VALUE = 4;
	uint8_t OC4_VALUE = 2;
	//初始化 TIM_OCInitTypeDef
	TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;//使用PWM1模式
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;//输出通道电平极性 高电平有效；CNT<  CCR(比较寄存器) 时，定时器通道CH输出高电平；
	TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;//输出使能
	TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = OC1_VALUE;//占空比：TIM_Pulse/(Period +1)
	TIM_OC1Init(TIM3,&TIM_OCInitStructure);
	TIM_OC1PreloadConfig(TIM3,TIM_OCPreload_Enable);
	
	TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = OC2_VALUE;
	TIM_OC2Init(TIM3,&TIM_OCInitStructure);
	TIM_OC2PreloadConfig(TIM3,TIM_OCPreload_Enable);
	
	TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = OC3_VALUE;
	TIM_OC3Init(TIM3,&TIM_OCInitStructure);
	TIM_OC3PreloadConfig(TIM3,TIM_OCPreload_Enable);
	
	TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = OC4_VALUE;
	TIM_OC3Init(TIM3,&TIM_OCInitStructure);
	TIM_OC4PreloadConfig(TIM3,TIM_OCPreload_Enable);
	
	//使能计数器
	TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);
}

3.man.c

c 复制代码

#include "bsp_generalpwm.h"

int main(void)
{	
	INIT_GENERAL_GPIO_CONFIG();
	INIT_GENERAL_PWM_CONFIG();
	while(1)
	{
		
	}
}