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嵌入式|藍(lán)橋杯STM32G431（HAL庫開發(fā)）——CT117E學(xué)習(xí)筆記02：開發(fā)環(huán)境安裝

嵌入式|藍(lán)橋杯STM32G431（HAL庫開發(fā)）——CT117E學(xué)習(xí)筆記03：G4時(shí)鐘結(jié)構(gòu)

嵌入式|藍(lán)橋杯STM32G431（HAL庫開發(fā)）——CT117E學(xué)習(xí)筆記04：從零開始創(chuàng)建工程模板并開始點(diǎn)燈

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嵌入式|藍(lán)橋杯STM32G431（HAL庫開發(fā)）——CT117E學(xué)習(xí)筆記09：EEPROM

嵌入式|藍(lán)橋杯STM32G431（HAL庫開發(fā)）——CT117E學(xué)習(xí)筆記10：USART串口通訊

嵌入式|藍(lán)橋杯STM32G431（HAL庫開發(fā)）——CT117E學(xué)習(xí)筆記11：數(shù)字電位器MCP4017

嵌入式|藍(lán)橋杯STM32G431（HAL庫開發(fā)）——CT117E學(xué)習(xí)筆記12：DAC數(shù)模轉(zhuǎn)換

嵌入式|藍(lán)橋杯STM32G431（HAL庫開發(fā)）——CT117E學(xué)習(xí)筆記13：RTC實(shí)時(shí)時(shí)鐘

嵌入式|藍(lán)橋杯STM32G431（HAL庫開發(fā)）——CT117E學(xué)習(xí)筆記14：PWM捕獲

嵌入式|藍(lán)橋杯STM32G431（HAL庫開發(fā)）——CT117E學(xué)習(xí)筆記15：PWM輸出

嵌入式|藍(lán)橋杯STM32G431（HAL庫開發(fā)）——CT117E學(xué)習(xí)筆記16：藍(lán)橋杯編程手冊(cè)

嵌入式|藍(lán)橋杯STM32G431（HAL庫開發(fā)）——CT117E學(xué)習(xí)筆記17：第十四屆省賽真題

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前言

上節(jié)課講解了PWM捕獲，這節(jié)課講解一下PWM的輸出，也就是用STM32進(jìn)行編程，讓在特定的管腳上產(chǎn)生PWM信號(hào)，這個(gè)信號(hào)的占空比和頻率是可調(diào)節(jié)的。

我們知道開發(fā)板上有兩個(gè)排針：

這些排針上對(duì)應(yīng)的是相應(yīng)的管腳，其中PA1-7都是可以用作PWM輸出的（當(dāng)然也可以用作捕獲），不同管腳對(duì)應(yīng)TIM的不同通道，只需要在CubeMX中配置引腳就可以看到對(duì)應(yīng)的通道了。上一節(jié)我們PWM捕獲也用到TIM，這里我們PWM輸出的時(shí)候就不要用相同的TIM了，比方說上一屆我們用的TIM2捕獲，這節(jié)我們可以用其他的TIM輸出如TIM16和TIM17，他們對(duì)應(yīng)的是PA6和PA7管腳。我們本節(jié)以PA7為例。

一、基礎(chǔ)知識(shí)

我們先了解一下PWM輸出的基本原理。

PWM輸出的本質(zhì)也是定時(shí)器，只要開啟TIM定時(shí)器，CNT計(jì)數(shù)器就開始++了，然后我們根據(jù)配置（一般還是1us）來計(jì)時(shí)。在捕獲中我們一嘴帶過了一下ARR，ARR是自動(dòng)重裝載寄存器，相當(dāng)于計(jì)數(shù)的周期，計(jì)數(shù)到了周期之后會(huì)自動(dòng)溢出重新計(jì)數(shù)。在捕獲中我們是不需要溢出的，所以直接設(shè)置的最大值0xFFFFFFFF，但是在PWM輸出里面我們是需要它溢出的，因?yàn)檫@樣就可以通過ARR讓CNT隔一段時(shí)間清零，實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的周期變化。CNT每數(shù)到數(shù)就重新計(jì)數(shù)，比如ARR固定為1000，那么周期就是1000us，即1ms。

除此之外還有一個(gè)CCRx比較寄存器，用于控制高電平的時(shí)間，當(dāng)CNT計(jì)數(shù)到CCRx時(shí)，輸出極性會(huì)翻轉(zhuǎn)，這樣我們就可以控制PWM的占空比了。其中的x對(duì)應(yīng)不同的通道，比如CCR1就對(duì)應(yīng)通道1，因?yàn)槎〞r(shí)器有很多個(gè)通道，這樣不同的通道就有不同的比較值可以設(shè)置。但是ARR是整個(gè)定時(shí)器都共用的。

比如我們可以設(shè)置（CNT<=CCRx）時(shí)，引腳輸出1，（CNT>=CCRx）時(shí)，引腳輸出0，這樣通過調(diào)整CCRx就可以調(diào)節(jié)占空比了。至于這個(gè)誰是高電平誰是低電平我們是可以自己設(shè)置的。

二、產(chǎn)生一路PWM信號(hào)

1.CubeMX配置

我們用PA7，也就是定時(shí)器17的通道1來輸出PWM，我們來看一下怎么配置。

先勾選PA7。

然后找TIM17，點(diǎn)Activated激活，并在通道1選擇PWM輸出模式。（不選擇輸出比較模式是因?yàn)檫@里PWM輸出模式更為方便，可以直接調(diào)整周期和占空比）

PWM輸出就不用選擇中斷了。然后開始配置Configuration。

Prescaler分頻我們還是選擇79。Counter Mode依然是up向上計(jì)數(shù)模式，不用更改。

Counter Period就是我們的ARR寄存器，用來控制周期和頻率的。我們假設(shè)要生成的頻率是1kHz，那么周期就是1ms，那么就需要1000個(gè)CNT，所以Counter Period我們?cè)O(shè)置成999。還有一個(gè)auto-reload preload是選擇是否打開預(yù)裝載，我們將其使能。其他的保持默認(rèn)即可。

最下面的PWM輸出通道1還需要更改一下，里面有一個(gè)選擇PWM模式1還是模式2，這兩個(gè)的區(qū)別就是，模式1代表CNT<CCR1的時(shí)候?yàn)榛钴S狀態(tài)（在底下的CH Polarity可以設(shè)置活躍狀態(tài)是high還是low，如果是high就代表高電平），模式2代表CNT<CCR1的時(shí)候?yàn)榉腔钴S狀態(tài)。所以我們推薦配置模式1，活躍狀態(tài)是high，這樣配合起來的效果就是：CNT<CCR1時(shí)為高電平，CNT>CCR1時(shí)為低電平。

而這里的Pulse就是我們所說的CCRx寄存器，用于控制PWM的占空比（如果按照上面的設(shè)置，Pulse就是高電平的時(shí)間）。因?yàn)榍懊嬖O(shè)置了周期是1000，那么如果這里設(shè)置200，就代表著20%的占空比。

所以我們總結(jié)一下要改的地方：先勾選一下激活，然后選擇模式為PWM輸出模式，然后預(yù)分頻設(shè)置為79（每1us計(jì)數(shù)一次），然后設(shè)置Counter Period為999（周期為1000us），然后打開預(yù)裝載，然后設(shè)置Pulse（高電平時(shí)間）。

這樣我們就配置好了，生成工程即可。

2.程序設(shè)計(jì)

配置完之后我們可以看一下TIM17的初始化代碼，這里我們可以看到剛剛配置的周期和高電平時(shí)間都已經(jīng)生成好了，分別用htim17.Init.Period和sConfigOC.Pulse表示。

然后我們就可以進(jìn)行程序設(shè)計(jì)了，先調(diào)用一下TIM17的初始化函數(shù)MX_TIM17_Init()，然后開啟PWM輸出：HAL_TIM_PWM_Start(&htim17,TIM_CHANNEL_1)。

我們編譯下載到開發(fā)板就直接可以輸出了。

當(dāng)然我們也可以改變PWM的周期和占空比，直接用對(duì)應(yīng)的寄存器改就行了（ARR、CCR1），比如：

TIM17->ARR = 499;//周期改為500us，頻率為2kHz
TIM17->CCR1 = 250;//占空比為50%

因?yàn)槭遣僮骷拇嫫鞯?#xff0c;所以可以直接改，比較方便。

也可以設(shè)置一個(gè)變量，然后通過按鍵調(diào)占空比等等。

u16 cycle = 499;
u16 high_time = 250；
void PWM_Out_Process()
{TIM17->ARR = cycle;//周期為cycle+1=500us，頻率為2kHzTIM17->CCR1 = high_time;//占空比為high_time/(cycle+1),即50%
}

三、產(chǎn)生二路PWM信號(hào)