STM32 生成7路PWM波

通道1	TIM1_CH1	PA8
通道1	TIM1_CH1N	PB13
通道2	TIM1_CH2	PA9
通道2	TIM1_CH2N	PB14
通道3	TIM1_CH3	PA10
通道3	TIM1_CH3N	PB15
通道4	TIM1_CH4	PA11

通道1	TIM8_CH1	PC6
通道1	TIM8_CH1N	PA7
通道2	TIM8_CH2	PC7
通道2	TIM8_CH2N	PB0
通道3	TIM8_CH3	PC8
通道3	TIM8_CH3N	PB1
通道4	TIM8_CH4	PC9

上面的表格中可以看到，通道1（下面都以TIM1为例子说明）其实有两个输出通道对应它：TIM1_CH1与TIM1_CH1N，这里的TIM1_CH1N称作为TIM1_CH1的互补通道，之所以叫做互补通道是因为TIM1_CH1N可以输出与TIM1_CH1相反的波形(极性相反，TIM1_CH1输出高电平时，TIM1_CH1N则输出低电平……)。当然，TIM1_CH1N也可以按照其他方式设置，但是还是与TIM1_CH1的配置有关，下面讲到它的相关代码的时候就明白了。

通道2、通道3与通道1一样，除了一个正常通道外，还有一个互补通道！然而对于通道4来说，它只有一个通道了：TIM1_CH4，而没有对应的互补通道。为什么不给通道4也弄个互补通道呢，愿意我也不知道！

综上，对于TIM1与TIM8这两个定时器就可以输出7路PWM波了。

下面就来讲讲怎么实现7路PWM波输出。还是以我的规范工程作为模板进行修改添加！

1、工程的修改

1）这里讲的是定时器，所以需要添加stm32f10x_tim.c文件添加到STM32F10x_StdPeriod_Driver工程组中。

2）打开stm32f10x_conf.h文件，将原先屏蔽的：#include "stm32f10x_tim.h"语句的屏蔽去掉。

3）新建7PWMOutput.c与7PWMOutput.h两个文件分别保存到BSP文件夹下的src与inc两个文件中。并将7PWMOutput.c文件添加到BSP工程组中。

 

2、7PWMOutput.c与7PWMOutput.h的程序编写

最首先要做的是要初始化下TIM1与TIM8个通道对对应的输出引脚了。它们个通道的输出引脚已将在上面的两个表格中给出了！它的代码如下：

/*************************************************************
Function : PWM_GPIO_Init
Description: TIM1对应通道引脚初始化
Input : none
return : none
*************************************************************/
static void PWM_GPIO_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
//TIM1的TIM_CH1/TIM_CH2/TIM_CH3/TIM1_CH4对应的引脚（PA9引脚与串口1的TX引脚复用，记得关闭串口1后在使用）
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;//设置成复用推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
//TIM1的TIM1_CH1N/TIM1_CH2N/TIM1_CH3N对应的引脚
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_14 | GPIO_Pin_15;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

//TIM8的TIM8_CH1/TIM8_CH2/TIM8_CH3/TIM8_CH4对应的引脚
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7 | GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9;
GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
//TIM8的TIM8_CH1N对应的引脚
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
//TIM8的TIM8_CH2N/TIM8_CH3N对应的引脚
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
}

引脚配置完后，就需要配置定时器了，先看看TIM1的初始化代码：

u16 CCR1_Val = 2047;
u16 CCR2_Val = 1535;
u16 CCR3_Val = 1023;
u16 CCR4_Val = 511;

/*************************************************************
Function : PWM_TIM1_Init
Description: 定时器1的7路PWM初始化
Input : none
return : none
*************************************************************/
static void PWM_TIM1_Init(void)
{
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1, ENABLE);

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0;//不预分频
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;//增计数
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 4095;//定时器周期为4095
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;//时钟不分频
TIM_TimeBaseInit(TIM1, &TIM_TimeBaseStructure);

TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2;//TIM_OCMode_PWM1 PWM1/PWM2模式
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;//输出使能
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputNState = TIM_OutputNState_Enable;//输出使能
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR1_Val;//设置通道1的跳变值
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_Low;//有效电平为低电平
TIM_OCInitStructure.TIM_OCNPolarity = TIM_OCNPolarity_High;//有效电平为高电平
TIM_OCInitStructure.TIM_OCIdleState = TIM_OCIdleState_Set;//空闲时的状态为有效电平
TIM_OCInitStructure.TIM_OCNIdleState = TIM_OCIdleState_Reset;//空闲时的状态为无效电平
TIM_OC1Init(TIM1, &TIM_OCInitStructure);//初始化TIM1的通道1

TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR2_Val;//设置通道2的跳变值
TIM_OC2Init(TIM1, &TIM_OCInitStructure);//初始化TIM1的通道2

TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR3_Val;//设置通道3的跳变值
TIM_OC3Init(TIM1, &TIM_OCInitStructure);//初始化TIM1的通道3

TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR4_Val;//初始化通道4的跳变值
TIM_OC4Init(TIM1, &TIM_OCInitStructure);//初始化TIM1的通道4

TIM_Cmd(TIM1, ENABLE);//使能定时器1
TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1, ENABLE);//打开定时器主输出（一定要有这句话）
}

首先需要配置下TIM1的时基来决定输出PWM波的频率，上面与TIM_TimeBase名字相匹配的代码就是时基的配置，这里我不对时钟频率进行分频，设置的周期值为4095，所以对应的输出PWM的频率为72M/(4095 + 1)=17.578kHz。接下去是对各通道的配置。TIM1的通道1需要同时设置TIM1_CH1与TIM1_CH1N这两个通道，上面的代码中可以看到，通道设置成PWM2模式（在《STM32 定时器要点》这篇文章中已将讲过与PWM1模式的区别，这里就不重复讲诉了），接着打开TIM_CH1与TIM1_CH1N的引脚输出，设定占空比，然后设置TIM1_CH1的有效电平为低电平，空闲时的电平为低电平，而TIM1_CH1N设置成有效电平为高电平，空闲时的电平也为低电平。所以对于TIM1_CH1来说，输出的一个周期的PWM波点电平变化为：高-低；对于TIM1_CH1N的一个周期的PWM波的电平变化为：低-高。这样的话就将TIM1_CH1yuTIM1_CH1N配置成一个互补输出的PWM波了。当然这里也可以设置，TIM1_CH1与TIM1_CH1N的有效电平相同，这样的话就会输出相同的PWM波了，不过这样设置一点意义也没有，所以一般是TIM1_CH1与TIM1_CH1N的逼向设置成互补的！TIM1_CH2与TIM1_CH2N、TIM1_CH3和TIM3_CH3N也是同样配置成互补输出PWM波。对于TIM1_CH4只要最普通的配置就可以。最后的话再打开TIM1的主输出(TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1, ENABLE))。

TIM8与TIM1也是相类似的配置，就不多讲了，代码如下：

/*************************************************************
Function : PWM_TIM8_Init
Description: 定时器8的7路PWM初始化
Input : none
return : none
*************************************************************/
static void PWM_TIM8_Init(void)
{
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM8, ENABLE);

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0;//不预分频
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;//增计数
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 4095;//定时器周期为4095
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;//时钟不分频
TIM_TimeBaseInit(TIM8, &TIM_TimeBaseStructure);

TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2;//TIM_OCMode_PWM1 PWM1/PWM2模式
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //输出使能
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputNState = TIM_OutputNState_Enable;//输出使能
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR1_Val;//设置通道1的跳变值
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_Low;//有效电平为低电平
TIM_OCInitStructure.TIM_OCNPolarity = TIM_OCNPolarity_High;//有效电平为高电平
TIM_OCInitStructure.TIM_OCIdleState = TIM_OCIdleState_Set;//空闲时的状态为有效电平
TIM_OCInitStructure.TIM_OCNIdleState = TIM_OCIdleState_Reset;//空闲时的状态为无效电平
TIM_OC1Init(TIM8, &TIM_OCInitStructure);//初始化TIM8的通道1

TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR2_Val;//设置通道2的跳变值
TIM_OC2Init(TIM8, &TIM_OCInitStructure);//初始化TIM8的通道2

TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR3_Val;//设置通道3的跳变值
TIM_OC3Init(TIM8, &TIM_OCInitStructure);//初始化TIM8的通道3

TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR4_Val;//初始化通道4的跳变值
TIM_OC4Init(TIM8, &TIM_OCInitStructure);//初始化TIM8的通道4

TIM_Cmd(TIM8, ENABLE);//使能定时器1
TIM_CtrlPWMOutputs(TIM8, ENABLE);//打开定时器主输出（一定要有这句话）
}

接着还是老规矩，编写一个总函数：PWM_Init()来初始化与定时器相关的初始化代码。代码如下：

/*************************************************************
Function : PWM_Init
Description: PWM初始化
Input : none
return : none
*************************************************************/
void PWM_Init(void)
{
PWM_GPIO_Init();
PWM_TIM1_Init();
PWM_TIM8_Init();
}

为了让总总初始化函数PWM_Init()增在其他文件被调用，需要将它在7PWMOutput.h中声明下，7PWMOutput.h的代码如下：

#ifndef __7PWMOUTPUT_H__
#define __7PWMOUTPUT_H__
#include "stm32f10x.h"

void PWM_Init(void);

#endif

3、main函数

main函数中只要只要调用PWM_Init()函数就可以初始化话PWM相关代码了，它的代码如下：

/*************************************************************
Function : main
Description: main入口
Input : none
return : none
*************************************************************/
int main(void)
{
BSP_Init();
PWM_Init();
PRINTF("\nmain() is running!\r\n");
while(1)
{
LED1_Toggle();
Delay_ms(1000);
}
}

4、测试

可以用双通道示波器测量引脚PA8(TIM1_CH1对应的引脚)与PB13(TIM1_CH1N对应的引脚)。在示波器中可以看到两路频率为17.6kHz左右，占空比为50%的互补PWM波。同样测试TIM1与TIM8其它互补的通道引脚，也可以得到互补的PWM波。最后测量TIM1_CH4与TIM8_CH4对应的PA11与PC9，得到占空比为6.25%的PWM波！