基于STM32F103的四路PWM配置程序及个人见解

平台：STM32F103系列

内容：生成四路PWM波

1、初始化配置

void Pwmpin_init(void)

{

    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);

    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);

    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode  = GPIO_Mode_AF_PP;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin   = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;

    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode  = GPIO_Mode_AF_PP;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin   = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1;

    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

}

这一段为用到的引脚初始化配置，其中用到定时器3的通道1 、2、 3、 4，分别对应A口的6、7，B口的0、1。

void TIM_Config(void)

{

    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;

    TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;

    //定时器配置

    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 72 ;//设置72分频

    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 1000;//设置计数溢出大小，每计1000个数就产生一个更新事件

    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;//设置时钟分割

    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;//设置计数器模式为向上计数模式

    TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure);//将配置应用到TIM3中

    //PWM配置ch1

    TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2; //配置为PWM模式2

    TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比较输出使能

    TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0; //设置待装入捕获比较寄存器的脉冲值

    TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_Low; //有效电平为低电平

    TIM_OC1Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);//使能通道3

    TIM_OC1PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);

    //PWM配置ch2

    TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比较输出使能

    TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0; //设置待装入捕获比较寄存器的脉冲值

    TIM_OC2Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);//使能通道3

    TIM_OC2PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);

    //PWM配置ch3

    TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比较输出使能

    TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0; //设置待装入捕获比较寄存器的脉冲值

    TIM_OC3Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);//使能通道3

    TIM_OC3PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);

    //PWM配置ch4

    TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比较输出使能

    TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0; //设置待装入捕获比较寄存器的脉冲值

    TIM_OC4Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);//使能通道3

    TIM_OC4PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);

    //使能

    TIM_ARRPreloadConfig(TIM3, ENABLE);//使能TIM3重载寄存器ARR

    TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);//使能定时器3

}

这一段代码是配置PWM的重点，其中最为主要的是：

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 72 ;//设置72分频

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 1000;//设置计数溢出大小，每计1000个数就产生一个更新事件

此两行代码确定了PWM波的频率，经过测试，此处配置完成后示波器显示的频率为1KHz，因此可知频率其计算方法为：

                                PWM频率=TIM3的时钟频率/（分频系数 x 计数溢出值）

2、设置四路PWM波占空比函数

void Timer3_PWM_SetDutyCycle(u8 ch, u16 Timer3_PWM_DutyCycle)

{

    switch (ch)

    {

    case 1:

        TIM_SetCompare1(TIM3, Timer3_PWM_DutyCycle );//通道1占空比

        break;

    case 2:

        TIM_SetCompare2(TIM3, Timer3_PWM_DutyCycle );//通道2占空比

        break;

    case 3:

        TIM_SetCompare3(TIM3, Timer3_PWM_DutyCycle );//通道3占空比

        break;

    case 4:

        TIM_SetCompare4(TIM3, Timer3_PWM_DutyCycle );//通道4占空比

        break;

    }

}

设置占空比主要是通过 ”TIM_SetComparex(TIM3,占空比)；“这个库函数来设置，其中x代表相应的通道。

其中占空比的设置与初始化配置的时候的 “TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 1000;”相关联，其关系是最大的占空比这个值不能大于1000。

其实我更愿意把 TIM_Period 叫做精度，假如设置这个值是100，那么我们能设置的值只有0-100，而设置为1000的时候我们能设置的值就从0-100，变成了0-1000。这就意味着可以做到更为精准的额PWM调控，当然若是想保持频率不变也必须遵循这个公式：PWM频率=TIM3的时钟频率/（分频系数 x 计数溢出值），相应的改大分频系数值。

至此PWM的初始化以及占空比改变函数就已结束。

3、测试主函数代码

#define duty 500

void TIM3_PWM_Init(void)

{

    Pwmpin_init();

    TIM_Cfg();

}

int main()

{

    TIM3_PWM_Init();

    while(1)

    {

        Timer3_PWM_SetDutyCycle(1,duty);

Timer3_PWM_SetDutyCycle(2,duty);

Timer3_PWM_SetDutyCycle(3,duty);

Timer3_PWM_SetDutyCycle(4,duty);

    }

}

编译过后通过示波器即可看到一个频率为1KHz，占空比为50%的波，或者通过keil软件仿真也可看到。