通用定时器PWM波输出原理

1通用PWM波输出原理

在这里插入图片描述
总结：PWM波周期或频率由ARR决定，PWM波占空比由CCRx决定

1通用PWM模式

1.1PWM模式1

在这里插入图片描述 PWM模式1：
递增：CNT < CCRx，输出有效电平1
CNT >= CCRx，输出无效电平0
递减：CNT > CCRx，输出无效电平0
CNT <= CCRx，输出有效电频1

1.2PWM模式2

PWM模式2：
递增：CNT < CCRx，输出无效电平
CNT >= CCRx，输出有效电平
递减：CNT > CCRx，输出有效电平
CNT <= CCRx，输出无效电平
注意：
有/无效状态由TIMx_CCER决定
CCxP=0：OCx高电平有效
CCxP=1：Ocx低电平有效

2 定时器PWM输出比较结构体

typedef struct
{
uint32_t OCMode; /* 输出比较模式选择 /
uint32_t Pulse; / 设置比较值 /
uint32_t OCPolarity; / 设置输出比较极性 /
uint32_t OCNPolarity; / 设置互补输出比较极性 /
uint32_t OCFastMode; / 使能或失能输出比较快速模式 /
uint32_t OCIdleState; / 空闲状态下OC1输出 /
uint32_t OCNIdleState; / 空闲状态下OC1N输出 */
} TIM_OC_InitTypeDef;

2 PWM波周期与频率计算

在这里插入图片描述

3 通用定时器PWM波输出实验配置步骤

1，配置定时器基础工作参数 HAL_TIM_PWM_Init()
2，定时器PWM输出MSP初始化 HAL_TIM_PWM_MspInit() 配置NVIC、CLOCK、GPIO等
3，配置PWM模式/比较值等 HAL_TIM_PWM_ConfigChannel()
4，使能输出并启动计数器 HAL_TIM_PWM_Start()
5，修改比较值控制占空比(可选） __HAL_TIM_SET_COMPARE()
6，使能通道预装载(可选) __HAL_TIM_ENABLE_OCxPRELOAD()

4 通用定时器PWM波输出编程实战

目的：输出PWM波占空比为50%

4 .1gtim.c

#include "./BSP/TIMER/gtim.h"
#include "./BSP/LED/led.h"

//1.声明定时器句柄
TIM_HandleTypeDef  g_timx_pwm_handler;
/**
 * @brief       通用定时器TIMX 通道Y PWM输出 初始化函数（使用PWM模式1）
 * @note
 *              通用定时器的时钟来自APB1,当PPRE1 ≥ 2分频的时候
 *              通用定时器的时钟为APB1时钟的2倍, 而APB1为42M, 所以定时器时钟 = 84Mhz
 *              定时器溢出时间计算方法: Tout = ((arr + 1) * (psc + 1)) / Ft us.
 *              Ft = 定时器工作频率,单位:Mhz
 *
 * @param       arr: 自动重装值
 * @param       psc: 预分频系数
 * @retval      无
 */
//2.配置通用定时器基本工作参数,PWM输出初始化
void gtim_timx_pwm_chy_init(uint16_t arr, uint16_t psc)    /* 通用定时器 PWM初始化函数 */  
{
    //4.1定时器输出比较定时器结构体初始化
    TIM_OC_InitTypeDef tim_oc_pwm_chy = {0};
    
    //2.1通用定时器PWM输出初始化
    g_timx_pwm_handler.Instance = GTIM_TIMX_PWM;
    g_timx_pwm_handler.Init.Period = arr;
    g_timx_pwm_handler.Init.Prescaler = psc;
    g_timx_pwm_handler.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
    HAL_TIM_PWM_Init(&g_timx_pwm_handler);
    
    
    //4.配置PWM模式和比较值
    tim_oc_pwm_chy.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1;          //输出比较模式 PWM1
    tim_oc_pwm_chy.Pulse = arr/2;                     //设置比较值为自动加载值的一般，则占空比为50%
    tim_oc_pwm_chy.OCPolarity = TIM_OCPOLARITY_LOW;   //设置输出比较的极性为低
    HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&g_timx_pwm_handler,&tim_oc_pwm_chy,GTIM_TIMX_PWM_CHY);
    
    //5，使能输出并启动计时器
    HAL_TIM_PWM_Start(&g_timx_pwm_handler,GTIM_TIMX_PWM_CHY);
 
    
}
//3.定时器PWM输出底层初始化,定时器时钟、引脚时钟使能，引脚复用配置
void HAL_TIM_PWM_MspInit(TIM_HandleTypeDef * htm)
{
    //3.1判断是否是TIM14
    if(htm->Instance ==  GTIM_TIMX_PWM)
    {
         GPIO_InitTypeDef gpio_init_struct;
        //3.3使能定时器时钟
        GTIM_TIMX_PWM_CHY_CLK_ENABLE();
        
        //3.4使能PF引脚口时钟
        GTIM_TIMX_PWM_CHY_GPIO_CLK_ENABLE();
       
       
      //3.2通道y的GPIO初始化
      gpio_init_struct.Pin = GTIM_TIMX_PWM_CHY_GPIO_PIN;      /* LED0引脚 */
      gpio_init_struct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;                /* 复用推挽输出 */
      gpio_init_struct.Pull = GPIO_PULLUP;                    /* 上拉 */
      gpio_init_struct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;          /* 高速 */ 
      gpio_init_struct.Alternate = GPIO_AF9_TIM14;            /* 端口复用到TIM14 */ 
      HAL_GPIO_Init(LED0_GPIO_PORT, &gpio_init_struct);       /* 初始化LED0引脚 */
    
    }
}

4 .2 gtim.c


#ifndef __GTIM_H
#define __GTIM_H

#include "./SYSTEM/sys/sys.h"


/* TIMX PWM输出定义 
 * 这里输出的PWM控制LED0(RED)的亮度
 * 默认是针对TIM2~TIM5
 * 注意: 通过修改这几个宏定义,可以支持TIM1~TIM8任意一个定时器,任意一个IO口输出PWM
 */
#define GTIM_TIMX_PWM_CHY_GPIO_PORT         GPIOF
#define GTIM_TIMX_PWM_CHY_GPIO_PIN          GPIO_PIN_9
#define GTIM_TIMX_PWM_CHY_GPIO_CLK_ENABLE() do{ __HAL_RCC_GPIOF_CLK_ENABLE(); }while(0)  /* PF口时钟使能 */
#define GTIM_TIMX_PWM_CHY_GPIO_AF           GPIO_AF9_TIM14                               /* 端口复用到TIM14 */

/* TIMX REMAP设置
 * 因为我们LED0接在PF9上, 必须通过开启TIM14的部分重映射功能, 才能将TIM14_CH1输出到PF9上
 */

#define GTIM_TIMX_PWM                       TIM14                                        /* TIM14 */
#define GTIM_TIMX_PWM_CHY                   TIM_CHANNEL_1                                /* 通道Y,  1<= Y <=4 */
#define GTIM_TIMX_PWM_CHY_CCRX              TIM14->CCR1                                  /* 通道Y的输出比较寄存器 */
#define GTIM_TIMX_PWM_CHY_CLK_ENABLE()      do{ __HAL_RCC_TIM14_CLK_ENABLE(); }while(0)  /* TIM14 时钟使能 */

void gtim_timx_pwm_chy_init(uint16_t arr, uint16_t psc);    /* 通用定时器 PWM初始化函数 */

#endif