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PWM的驱动使用（呼吸灯）

时间：2019-08-15 23:37:41

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PWM的驱动使用（呼吸灯）

一、初始化步骤

二、PWM所需函数

三、PWM初始化与引脚使用

1、输出比较模式

2、极性的选择

3、初始化：

怎么给结构体赋初始值

4、引脚的使用（引脚定义表）

四、代码（PWM呼吸灯）

1、PWM.c

2、PWM.h

3、main.c

4、模式的选择（复用推挽输出）

5、PWM参数的计算

6、效果

一、初始化步骤

图1-1PWM基本结构

第一步，RCC开启时钟，把我们要用的TIM外设和GPIO外设时钟开打

第二步，配置时基单元，包括前面的时钟源选择和时基单元

第三步，配置输出比较单元，包括CCR的值，输出比较模式，极性选择，输出使能这些参数

第四步，配置GPIO，把PWM对应的GPIO口，初始化为复用推挽输出的配置

第五步，运行控制，启动计数器，就能输出PWM

二、PWM所需函数

TIM_OC（1234）Init(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_OCInitTypeDef* TIM_OCInitStruct);

这四个函数就是用来配置输出比较模块的，OC就是Output Compare，输出比较，这四个函数是配置上一章节的PWM基本结构中的输出比较单元x4这一块的，一个函数配置一个单元

参数：TIMx，选择定时器；第二个，结构体，输出比较的那些参数

是用结构体来初始化输出比较单元的

补充：这个函数仅高级定时器使用，在使用高级定时器输出PWM时，需要调用这个函数，使能主输出，否则PWM将不能正常输出。

TIM_OCStructInit(TIM_OCInitTypeDef* TIM_OCInitStruct);

是用来给输出比较结构体赋一个默认值

TIM_ForcedOC（1234）Config(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_ForcedAction);

使用来配置前置输出模式的，如果在运行中，想要暂停输出波形并且强制输出高或低电平，则可以使用此函数，但是使用情况不多，因为强制输出高电平和设置100%占空比是一样的

TIM_OC（1234）PreloadConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCPreload);

这四个函数是用来配置CCR寄存器的预装功能（影子寄存器）的；影子寄存器：写入的值不会立刻生效，而是在更新事件才会发生。

TIM_OC（1234）FastConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCFast);

这四个函数是用来配置快速使能的

TIM_ClearOC（1234）Ref(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCClear);

外部事件时清除REF信号

TIM_OC（1234）PolarityConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCPolarity);

TIM_OC（123）NPolarityConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCNPolarity);

是用来单独设置输出比较的极性的，带个N的就是高级定时器里互补通道的配置，OC4没有互补通道，所以没有OC4N的函数。在结构体初始化的那个函数里可以设置极性。

注：两个地方设置极性的作用是一样的，只不过是用结构体是一起初始化的。这里是单独的函数进行修改的。一般来说，结构体的参数，都会有一个单独的函数可以进行更改。这7个函数就是用来单独更改输出极性的。

TIM_CCxCmd(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_Channel, uint16_t TIM_CCx);

TIM_CCxNCmd(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_Channel, uint16_t TIM_CCxN);

是用来单独修改输出使能参数的。

TIM_SelectOCxM(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_Channel, uint16_t TIM_OCMode);

选择输出比较模式，这个是用来单独更改输出比较模式的函数。

TIM_SetCompare（1234）(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t Compare1);重要

这四个函数是用来单独更改CCR寄存器值的函数。在运行的时候，更改占空比。

三、PWM初始化与引脚使用

在这次项目的使用引脚是PB6引脚

1、输出比较模式

图3-1强制输出模式

2、极性的选择

图3-2极性的选择

参数1：high，高极性，就是极性不翻转，REF波形直接输出；或者说是有效电平是高电平，REF有效时，输出高电平

参数2：low，低极性，就是REF电平取反，或者说是有效电平为低电平

3、初始化：

1、打开时钟，选择内部时钟，初始化时基单元，因为我们是使用PB6引脚，所以在这里我们使用的是TIM2定时器。

2、在时基单元初始化下，初始化输出比较单元，在TIM.h文件中，TIM_OC（x）Init的4个初始化函数，对应的4个输出比较单元/输出比较通道，需要哪个初始化哪个通道，就调用哪个函数，不同通道的对应GPIO口也是不一样的，按照GPIO口需求来。我们使用的是PB6口，所以对应的是OC1_Init函数

图3-3初始化

注：在这里，我们这个结构体现在没有给所有的成员赋值，对于这个结构体来说，它现在是一个局部变量，如果不给他的成员赋初始值，它成员的值就是不确定的，会导致出现问题。

例：想把高级定时器当做定时器输出PWM时，自然会把TIM2、3、4改成为TIM1，这样的话，这个结构体原本用不到的成员，现在就需要使用到了。而这些之前没有使用到的成员你没有赋值，就会导致高级定时器输出PWM出现一些奇怪的问题。

问题例子：像高级定时器输出4路PWM，如果把初始化函数放在程序的第一行，则不会出现问题，如果初始化函数之前出现了其他代码，那4路PWM就会有3路不能输出。

原因：就是结构体成员没有配置完整，也没有给结构体赋初始值

正确做法：

方法1：把结构体所有成员都配置完整

方法2：先给结构体成员都赋一个初始值，在修改部分结构体成员

怎么给结构体赋初始值

使用Struct_Init函数，Struct_Init函数，就是用来给结构体赋初始值的

用途：使用Struct_Init赋一个初始值，再更改所需要的值即可，无需一一列出所有成员。

4、引脚的使用（引脚定义表）

图3-4引脚定义表

引脚定义表：默认复用功能就是片上外设的端口和GPIO的连接关系，如PA0，有TIM2_CH1_ETR,说明TIM2的ETRE引脚和通道1的引脚，都是借用了PA0这个引脚的位置的。

注：我们要使用TIM2的OC1也就是CH1通道，输出PWM，只能在PA0的引脚上输出，不能任意选择引脚输出，这些关系是定死的，是不能改变的。

重映射：如PA2，如果你想用USART2的TX引脚，又要使用TIM2的CH3通道，无法同时使用，则可以在重定义列表中寻找，如果重定义的列表找不到，那外设复用的GPIO就不能挪位置。配置重映射是用AFIO来完成。

四、代码（PWM呼吸灯）

1、PWM.c

#include "stm32f10x.h" // Device headervoid PWM_Init(void){RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM4,ENABLE);//注意是开启APB1的时钟函数，因为TIM2是APB1总线的外设RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);//选择时基单元的时钟GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;//复用推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_6;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);TIM_InternalClockConfig(TIM4);//定时器上电后默认是使用内部时钟，如果不调用，也是使用内部时钟，可以不写//TIM_ETRClockMode2Config(TIM2, TIM_ExtTRGPSC_OFF, TIM_ExtTRGPolarity_NonInverted, 0x00);//通过ETR引脚的外部时钟模式2配置TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision =TIM_CKD_DIV1;//指定时钟分频TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode =TIM_CounterMode_Up;//计数器模式TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 100 - 1; //周期，ARR自动重装器的值TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 720 - 1;//PSC 预分频器的值TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;//重复计数器的值，是高级计数器才有的TIM_TimeBaseInit(TIM4,&TIM_TimeBaseInitStructure);//配置时基单元TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure);//给结构体赋初始值，不用一一列出TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1 ;//设置输出比较的模式TIM_OCInitStructure.TIM_OCNPolarity = TIM_OCPolarity_High ;//设置输出比较的极性TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;//设置输出使能TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0;//设置CCRTIM_OC1Init(TIM4, &TIM_OCInitStructure);//周期ARR;预分频PSC;CCR这三个值，共同决定输出PWM的周期和占空比TIM_Cmd(TIM4,ENABLE);//启动定时器}void PWM_Setcompare1(uint16_t Compare){TIM_SetCompare1(TIM4, Compare);}

2、PWM.h

#ifndef __PWM_H#define __PWM_Hvoid PWM_Init(void);void PWM_Setcompare1(uint16_t Comparel);#endif

3、main.c

#include "stm32f10x.h" // Device header#include "Delay.h"#include "Timer.h"//#include "OLED.h"#include "PWM.h"uint8_t i;//定义一个16位得全局变量Numint main(void){OLED_Init(); PWM_Init();while(1){for (i = 0;i <= 100; i++){PWM_Setcompare1(i);//设置CCR寄存器的值，并不是直接占空比，占空比是CCR和ARR+1决定的Delay_ms(10);}for (i = 0;i <= 100; i++){PWM_Setcompare1(100 - i);Delay_ms(10);}}}