關於PWM模式的理解

前言:
之前做無人機的時候和pwm是經常打交道,不過最近這一年多由於“轉行”已經很久不接觸了,但是還是會在論壇默默潛水,發現好的資料也還是會仔細閱讀,今天就分享一篇關於pwm的文章。

整理:李工(Allen)
素材來源:http://www.openedv.com

首先,本人雖然初學STM32但極力反對一種誤人子弟的觀點:“對於STM32這樣級別的MCU,有庫函數就不用去看寄存器怎麼操作的了!”

好了,言歸正傳,最近總看到很多朋友對於PWM這個實驗有很多的疑惑,看到原子也在極力的回覆也挺累的(體諒一下幸苦的原子大神,(__) ),所以我打算寫這麼一篇文字來闡述一下我個人對STM32的PWM的理解。

首先來說,你要使用PWM模式你得先選擇用那個定時器來輸出PWM吧!除了TIM6、TIM7這兩個普通的定時器無法輸出PWM外,其餘的定時器都可以輸出PWM,每個通用定時器可以輸出4路PWM,高級定時器TIM1、TIM8每個可輸出7路PWM,這裏爲了方便起見,我們選擇與實驗相同的TIM3的通道2來說明。選好定時器及通道後,下一步就是要使能定時器的時鐘,根據需要看看是否需要重映射IO,然後就是配置輸出PWM的IO及定時器,到這裏原子的視頻及例程都有詳細的介紹,這裏只需要提一點有些網友疑惑的TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;這句話是什麼作用?其實仔細看過技術手冊後發現這句話與PWM輸出實驗其實是沒關係的,這句話是設置定時器時鐘(CK_INT)頻率與數字濾波器(ETR,TIx)使用的採樣頻率之間的分頻比例的(與輸入捕獲相關),0表示濾波器的頻率和定時器的頻率是一樣的。至於其餘部分,我就不再贅述。做完這些準備工作後,我就針對大多數朋友疑惑的地方——PWM模式的初始化設置做一個詳細的闡述:先貼代碼
1 TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2; //選擇定時器模式:TIM脈衝寬度調製模式2
2 TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比較輸出使能
3 TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //輸出極性:TIM輸出比較極性高
4 TIM_OC2Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure); //根據T指定的參數初始化外設TIM3 OC2
5 TIM_OC2PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable); //使能TIM3在CCR2上的預裝載寄存器,即TIM3_CCR2的預裝載值在更新事件到來時才能被傳送至當前寄存器中。
6 TIM_Cmd(TIM3, ENABLE); //使能TIM3
這6句話就把PWM的通道配置好了,一句句來解釋:
這裏原子選擇的PWM2模式,爲什麼選擇的是PWM2模式呢?爲什麼不選擇PWM1模式呢?兩者又有什麼區別呢?下面我們就一探究竟,PWM1和PWM2模式是由CCMR1的OC1M和OC2M來決定的,因爲我們選擇的是是通道2,所以設置的是OC2M,再看相關介紹
OC1M[2:0]:輸出比較1模式(Output compare 1 enable)
110:PWM模式1- 在向上計數時,一旦TIMx_CNT<TIMx_CCR1時通道1爲有效電平,否則爲
無效電平;在向下計數時,一旦TIMx_CNT>TIMx_CCR1時通道1爲無效電平(OC1REF=0),否
則爲有效電平(OC1REF=1)。
111:PWM模式2- 在向上計數時,一旦TIMx_CNT<TIMx_CCR1時通道1爲無效電平,否則爲
有效電平;在向下計數時,一旦TIMx_CNT>TIMx_CCR1時通道1爲有效電平,否則爲無效電
平。
看到紅色的“有效電平”了吧,那麼這又是誰定義的呢?別急,再看手冊,可知它是由CCER這個寄存器的CCxP來決定的這裏是通道2,所以是CC2P,繼續看介紹

CC1P:輸入/捕獲1輸出極性(Capture/Compare 1 output polarity) 位1
CC1通道配置爲輸出:
0:OC1高電平有效
1:OC1低電平有效
現在很清楚了吧,又因爲第3句,TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //輸出極性:TIM輸出比較極性高,所以這裏我們設置的CC2P是0,也就是默認的OC2高電平有效。這樣第3句話也捎帶着解釋了,哈哈!由於我們的戰艦板的LED是低電平亮,而剛開始的給CC2P用來設置佔空比的led0pwmval爲0它是小於等於TIM3_CNT的,也就符合TIMx_CNT>=TIMx_CCR1時通道2輸出有效電平,也就是高電平,所以你把原子的例程原封不動的Down到板子裏,會看到剛上電,LED燈是不亮的。現在這塊明白了吧!若你覺得還是不爽,我就非得用PWM1模式,那也可以,就像有個網友說“我拿原子的PWM Code就改了一個PWM1模式,按原子講的PWM1和PWM2的輸出是相反的啊,可是我上電發現LED是常亮的啊?怎麼回事啊,求解釋啊。。。”我們來分析一下這位朋友的代碼,他把PWM2改成了PWM1,別的什麼都沒動,那麼現在符合“PWM模式1- 在向上計數時,一旦TIMx_CNT<TIMx_CCR1時通道1爲有效電平”
,否則爲無效電平。“結果必然是就是LED長亮嘍,要想得到跟原代媽一樣的效果,那就把CC2P設置成1,OC2低電平有效,這樣就可以了,有興趣的朋友可以動手試試!(實踐出真知嗎!)

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