單片機開發(fā)中，電機的控制與定時器有著密不可分的關(guān)系，無論是直流電機，步進電機還是舵機，都會用到定時器，比如最常用的有刷直流電機，會使用定時器產(chǎn)生PWM波來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，通過定時器的正交編碼器接口來測量轉(zhuǎn)速等。

本篇先介紹 定時器的基礎(chǔ)知識 ，然后對照這些知識介紹一下 定時器輸出PWM的基本原理 ，以及 編程實現(xiàn)與代碼分析 。

首先來看一下定時器的基礎(chǔ)介紹。

1

1 定時器基礎(chǔ)知識

1.1 定時器種類

以STM32F4為例，一共有14個定時器：

• 高級定時器（TIM1、TIM8）
• 通用定時器（TIM2TIM5，TIM9TIM14）
  • TIM2~TIM5（通用定時器里功能較多的）
  • TIM9/TIM12
  • TIM10/TIM11和TIM13/TIM14
• 基本定時器 (TIM6、TIM7)

1.2 各種定時器的特性

1.2.1 高級定時器與通用定時器

這里列舉高級定時器的特性，在此基礎(chǔ)上，對比添加其與通用定時器的不同之處：

• 16 位遞增、遞減、遞增/遞減自動重載計數(shù)器（ TIM2 和 TIM5為32位 ）
• 16 位可編程預(yù)分頻器，用于對計數(shù)器時鐘頻率進行分頻（即運行時修改），分頻系數(shù)介于 1 到 65536 之間。
• 多達 4 個獨立通道（ TIM9/TIM12有2個，TIM10/TIM11，TIM13/TIM14只有1個 ），可用于：
  • 輸入捕獲
  • 輸出比較
  • PWM 生成（邊沿和中心對齊模式）（ 高級定時器和TIM2~TIM5特有，其它是只有邊沿對齊模式 ）
  • 單脈沖模式輸出
• 帶可編程死區(qū)的互補輸出（ 高級定時器特有 ）。
• 使用外部信號控制定時器且可實現(xiàn)多個定時器互連的同步電路（ TIM10/TIM11，TIM13/TIM14沒有 ）。
• 重復(fù)計數(shù)器，用于僅在給定數(shù)目的計數(shù)器周期后更新定時器寄存器（ 高級定時器特有 ）。
• 用于將定時器的輸出信號置于復(fù)位狀態(tài)或已知狀態(tài)的斷路輸入（ 高級定時器特有 ）。
• 發(fā)生如下事件時生成中斷/DMA 請求：
  • 更新：計數(shù)器上溢/下溢、計數(shù)器初始化（通過軟件或內(nèi)部/外部觸發(fā)）
  • 觸發(fā)事件（計數(shù)器啟動、停止、初始化或通過內(nèi)部/外部觸發(fā)計數(shù)）（ TIM10/TIM11和TIM13/TIM14沒有此功能 ）
  • 輸入捕獲
  • 輸出比較
  • 斷路輸入（ 高級定時器特有 ）
• 支持定位用增量（正交）編碼器和霍爾傳感器電路（ 高級定時器和TIM2~TIM5特有 ）。
• 外部時鐘觸發(fā)輸入或逐周期電流管理（ 高級定時器和TIM2~TIM5特有 ）。

1.2.2 基本定時器

基本定時器 (TIM6、TIM7）的功能比較單一，所具有的功能如下：

• 16 位自動重載遞增計數(shù)器
• 只能定時，沒有外部 IO
• 16 位可編程預(yù)分頻器，用于對計數(shù)器時鐘頻率進行分頻（即運行時修改），分頻系數(shù)介于 1 和 65536 之間
• 用于觸發(fā) DAC 的同步電路
• 發(fā)生如下更新事件時會生成中斷/DMA 請求：計數(shù)器上溢

1.3 定時器使用配置

使用定時器，一般需要配置如下：

• 時基：也就是計數(shù)器的計數(shù)時鐘
• 自動重裝載值：每次計數(shù)的最大值
• 輸出通道：當(dāng)需要使用定時器輸出某種波形時（如PWM）
• 輸入通道：當(dāng)需要使用定時器接收某種波形時（如電機編碼器信號）

先來看一下 定時器的原理框圖 ，對定時器的內(nèi)部原理有一個整體直觀的感受：

1.3.1 時鐘源

從上圖可以看出，計數(shù)器的時鐘源可以為：

• 由RCC的內(nèi)部時鐘分頻得到
• 由定時器的TIMx_ETR引腳得到
• 由其他定時器通過TRGO輸出得到

一般使用RCC的內(nèi)部時鐘CK_INT，也即定時器時鐘TIMxCLK，經(jīng)APB1或APB2預(yù)分頻器后分頻提供。

關(guān)于定時器時鐘源的具體細節(jié)，可以來看一下 STM32F4的時鐘樹 ：

從STM32F4的內(nèi)部時鐘樹可知：

• 高級定時器timer1, timer8以及通用定時器timer9, timer10, timer11的時鐘來源是APB2總線(84MHZ)
• 通用定時器timer2timer5，通用定時器timer12timer14以及基本定時器timer6,timer7的時鐘來源是APB1總線(42MHZ)

另外：

• 當(dāng)APB1和APB2分頻數(shù)為1的時候，各定時器的時鐘就是對應(yīng)的APB1或APB2的時鐘；

• 如果APB1和APB2 分頻數(shù)不為1 ，那么各定時器的時鐘就是對應(yīng)的APB1或APB2的時鐘的 2倍 ；

  由于庫函數(shù)中 APB1 預(yù)分頻的系數(shù)默認是 2，所以，所以TIM1、TIM8TIM11的時鐘為APB2時鐘的兩倍即 168MHz ，TIM2TIM7、TIM12~TIM14的時鐘為APB1的時鐘的兩倍即 84MHz 。

1.3.2 計數(shù)器時鐘

由于定時器時鐘的提供的可以頻率較高，計數(shù)器不需要這么高的頻率來計數(shù)，所以會進行降頻，使用一個合適的低頻時鐘來計數(shù)。

定時器時鐘經(jīng)過PSC 預(yù)分頻器之后，即 CK_CNT，用來驅(qū)動計數(shù)器計數(shù)。PSC 是一個16 位的預(yù)分頻器，可以對定時器時鐘TIMxCLK 進行 1~65536 之間的任何一個數(shù)進行分頻。

具體計算方式為：CK_CNT=TIMxCLK/（PSC+1）。

比如，使用STM32F4的通用定時器2（TIM2CLK為APB1的時鐘的兩倍即 84MHz ），PSC設(shè)置為83，則計數(shù)時鐘為84MHz/(83+1)=1MHz，即1ms計一個數(shù)。

1.3.3 計數(shù)器

計數(shù)器 CNT 是一個 16 位的計數(shù)器，只能往上計數(shù)，最大計數(shù)值為 65535。當(dāng)計數(shù)達到自動重裝載寄存器的時候產(chǎn)生更新事件，并清零從頭開始計數(shù)。

1.3.4 自動重裝載寄存器

自動重裝載寄存器 ARR 是一個 16 位的寄存器，這里面裝著計數(shù)器能計數(shù)的最大數(shù)值。當(dāng)計數(shù)到這個值的時候，如果使能了中斷的，定時器就產(chǎn)生溢出中斷。

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定時器輸出PWM原理

如下圖是PWM輸出的原理示意圖：

假設(shè)定時器工作模式設(shè)置為向上計數(shù) PWM模式，且當(dāng) CNT=CCRx 時輸出 0，則：

• 當(dāng) CNT 值小于 CCRx 的時候， IO 輸出高電平 (1)
• 當(dāng) CNT 值大于等于 CCRx 的時候，IO 輸出低電平 (0)
• 當(dāng) CNT 達到 ARR 值的時候，重新歸零，然后重新向上計數(shù)，依次循環(huán)。

因此，改變 CCRx 的值，就可以改變 PWM 輸出的 占空比 ，改變 ARR 的值，就可以改變 PWM 輸出的 周期（頻率） ，這就是利用定時器輸出PWM 的基本原理。

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定時器常用的寄存器

使用定時器來輸出PWM時，需要對其寄存器進行相應(yīng)的設(shè)置。定時器的寄存器有好多個，這里先介紹幾個與輸出PWM相關(guān)的幾個寄存器，其它是寄存器以后用到時再介紹。

3.1 控制寄存器CR1

控制寄存器，就是來設(shè)置定時的工作模式：

• 位 15:10 保留，必須保持復(fù)位值。

• 位 9:8 CKD ：時鐘分頻 (Clock division)此位域指示定時器時鐘 (CK_INT) 頻率與數(shù)字濾波器所使用的采樣時鐘（ETR、TIx）之間的分頻比，

• 位 7 ARPE ：自動重載預(yù)裝載使能 (Auto-reload preload enable)

  • 0：TIMx_ARR 寄存器不進行緩沖
  • 1：TIMx_ARR 寄存器進行緩沖

• 位 6:5 CMS ：中心對齊模式選擇 (Center-aligned mode selection)，包括1種邊沿對齊模式與3種中心對齊模式

• 位 4 DIR ：計數(shù)器方向 (Direction)，0為 遞增計數(shù) ，1為 遞減計數(shù) 。

  注：當(dāng)定時器配置為中心對齊模式或編碼器模式時，該位為只讀狀態(tài)。

• 位 3 OPM ：單脈沖模式 (One-pulse mode)

• 位 2 URS：更新請求源 (Update request source)

  此位由軟件置 1 和清零，用以選擇 UEV 事件源。

• 位 1 UDIS：更新禁止 (Update disable)此位由軟件置 1 和清零，用以使能/禁止 UEV 事件生成。

• 位 0 CEN：計數(shù)器使能 (Counter enable)，0為禁止計數(shù)器，1為使能計數(shù)器

  只有事先通過軟件將 CEN 位置 1，才可以使用外部時鐘、門控模式和編碼器模式。而觸發(fā)模式可通過硬件自動將 CEN 位置 1。在單脈沖模式下，當(dāng)發(fā)生更新事件時會自動將 CEN 位清零。

3.2 捕獲/比較模式寄存器CCMR1

這些通道可用于 輸入（捕獲模式）或輸出（比較模式）模式 。通道方向通過配置相應(yīng)的 CCxS 位進行定義。此寄存器的所有其它位在輸入模式和輸出模式下的功能均不同。對于任一給定位

• OCxx 用于說明通道配置為輸出時該位對應(yīng)的功能
• ICxx 則用于說明通道配置為輸入時 該位對應(yīng)的功能

因此，必須注意同一個位在輸入階段和輸出階段具有不同的含義。

這里僅先介紹輸出模式下的功能：

• 位 15 OC2CE ：輸出比較 2 清零使能 (Output compare 3 clear enable)

• 位 14:12 OC2M[2:0] ：輸出比較 2 模式 (Output compare 2 mode)

• 位 11 OC2PE ：輸出比較 2 預(yù)裝載使能 (Output compare 2 preload enable)

• 位 10 OC2FE ：輸出比較 2 快速使能 (Output compare 2 fast enable)

• 位 9:8 CC2S[1:0] ：捕獲/比較 2 選擇 (Capture/Compare 2 selection)參考下面的CC1S通道1

• 位 7 OC1CE ：輸出比較 1 清零使能 (Output compare 3 clear enable)

  OC1CE：輸出比較 1 清零使能 (Output Compare 1 Clear Enable)

  • 0：OC1Ref 不受 ETRF 輸入影響
  • 1：ETRF 輸入上檢測到高電平時， OC1Ref 立即清零。

• 位 6:4 OC1M ：輸出比較 1 模式 (Output compare 1 mode)一共可配置位7種模式，這里僅介紹2種：

  • 110： PWM 模式 1 ––在遞增計數(shù)模式下，只要 TIMx_CNTTIMx_CCR1，通道 1 便為無效狀態(tài) (OC1REF=0)，否則為有效狀態(tài) (OC1REF=1)。
  • 111： PPWM 模式 2 ––在遞增計數(shù)模式下，只要 TIMx_CNTTIMx_CCR1，通道 1 便為有效狀態(tài)，否則為無效狀態(tài)。

• 位 3 OC1PE ：輸出比較 1 預(yù)裝載使能 (Output compare 1 preload enable)

  • 0：禁止與 TIMx_CCR1 相關(guān)的預(yù)裝載寄存器。可隨時向 TIMx_CCR1 寫入數(shù)據(jù)，寫入后將立即使用新值。
  • 1：使能與 TIMx_CCR1 相關(guān)的預(yù)裝載寄存器?？勺x/寫訪問預(yù)裝載寄存器。TIMx_CCR1 預(yù)裝載值在每次生成更新事件時都會裝載到活動寄存器中。

• 位 2 OC1FE ：輸出比較 1 快速使能 (Output compare 1 fast enable)

  此位用于加快觸發(fā)輸入事件對 CC 輸出的影響（僅當(dāng)通道配置為 PWM1 或 PWM2 模式時，OCFE 才會起作用）。

  • 0：即使觸發(fā)開啟，CC1 也將根據(jù)計數(shù)器和 CCR1 值正常工作。觸發(fā)輸入出現(xiàn)邊沿時，激活CC1 輸出的最短延遲時間為 5 個時鐘周期。
  • 1：觸發(fā)輸入上出現(xiàn)有效邊沿相當(dāng)于 CC1 輸出上的比較匹配。隨后，無論比較結(jié)果如何，OC 都設(shè)置為比較電平。采樣觸發(fā)輸入和激活 CC1 輸出的延遲時間縮短為 3 個時鐘周期。

• 位 1:0 CC1S[1:0] ：捕獲/比較 1 選擇 (Capture/Compare 1 selection)

• 此位域定義通道方向（輸入/輸出）以及所使用的輸入。

  • 00：CC1 通道配置為輸出。

  • 01：CC1 通道配置為輸入，IC1 映射到 TI1 上。

  • 10：CC1 通道配置為輸入，IC1 映射到 TI2 上。

  • 11：CC1 通道配置為輸入，IC1 映射到 TRC 上。此模式僅在通過 TS 位（TIMx_SMCR 寄存器）選擇內(nèi)部觸發(fā)輸入時有效

    注：僅當(dāng)通道關(guān)閉時（TIMx_CCER 中的 CC1E = 0），才可向 CC1S 位寫入數(shù)據(jù)。

3.3 計數(shù)器CNT

計數(shù)器的功能很單一，就是計數(shù)：

• 位 15:0 CNT[15:0] ：計數(shù)器值 (Counter value)

3.4 預(yù)分頻器PSC

預(yù)分頻器的功能也很單一，就是分頻：

• 位 15:0 PSC[15:0] ：預(yù)分頻器值 (Prescaler value)

  計數(shù)器時鐘頻率 CK_CNT 等于 fCK_PSC / (PSC[15:0] + 1)。

  PSC 包含在每次發(fā)生更新事件時要裝載到實際預(yù)分頻器寄存器的值。

3.5 自動重裝載寄存器ARR

自動重裝載寄存器的功能也很單一，就是保存一個數(shù)，在計數(shù)滿的時候，重新開始計數(shù)

• 位 15:0 ARR[15:0] ：自動重載值 (Auto-reload value)

  ARR 為要裝載到實際自動重載寄存器的值。

  當(dāng)自動重載值為空時，計數(shù)器不工作。

3.6 捕獲/比較寄存器CCR

自動重裝載寄存器的功能也很單一，也是保存一個數(shù)，用于與當(dāng)前的CNT進行比較，注意 TIM2 和 TIM5是32位計數(shù)。

以CCR1寄存器（一共有CCR1~CCR4這4個通道）為例：

• 位31:16 CCR1[31:16] ：捕獲/比較 1 的高 16 位（對于 TIM2 和 TIM5）。
• 位15:0 CCR1[15:0] ：捕獲/比較 1 的低 16 位 (Low Capture/Compare 1 value)
  • 如果通道 CC1 配置為 輸出 ：CCR1 是捕獲/比較寄存器 1 的預(yù)裝載值。如果沒有通過 TIMx_CCMR寄存器中的OC1PE 位來使能預(yù)裝載功能，寫入的數(shù)值會被直接傳輸至當(dāng)前寄存器中。否則只在發(fā)生更新事件時生效（拷貝到實際起作用的捕獲/ 比較寄存器1）。實際捕獲/比較寄存器中包含要與計數(shù)器 TIMx_CNT進行比較并在 OC1 輸出上發(fā)出信號的值。
  • 如果通道 CC1 配置為 輸入 ：CCR1 為上一個輸入捕獲 1 事件 (IC1) 發(fā)生時的計數(shù)器值。

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4代碼實現(xiàn)與分析

上面介紹了定時器的基礎(chǔ)知識與PWM的輸出原理，下面就來實際看一下，如何編寫對應(yīng)的代碼（以STM32F407為例）。

4.1 定時器初始化

定時器的初始化，因為需要用到對應(yīng)的引腳輸出PWM，因此要先初始化 GPIO引腳 ，然后，還要初始化定時器的 時基 （計數(shù)的時鐘）以及 輸出通道 （用于配置PWM的輸出模式）。

4.1.1 復(fù)用引腳初始化

這里用到的是定時器3，根據(jù)STM32F407的數(shù)據(jù)手冊“3 Pinouts and pin description”中的“Table 9. Alternate function mapping”復(fù)用引腳說明表，可以看到定時器3通道1對應(yīng)的引腳位A6:

因此程序中對A6引腳可以這樣配置，注意一定要 配置引腳的復(fù)用功能 ：

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; /*引腳配置 結(jié)構(gòu)體*/


RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);   //使能PORTA時鐘
GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource6,GPIO_AF_TIM3);  /*GPIOA6復(fù)用為定時器3*/


/*復(fù)用引腳配置*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;           //GPIOA6
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;        /*復(fù)用功能*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;  //速度100MHz
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;      //推挽復(fù)用輸出
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;        //上拉
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);               //初始化PA6

4.1.2 時基初始化

時基初始化，主要是配置定時器的 計數(shù)頻率 （ psc ）和自動重裝置值（每次計數(shù)的周期， arr ），比如TIM3_PWM_Init(500-1,84-1);

（關(guān)于psc與arr的知識點，可以再回顧一下上面1.3節(jié)的知識）

這里將arr的值設(shè)置為500，即計數(shù)器每計夠500個數(shù)就會重新從0開始計數(shù)，這個500再乘以計數(shù)器計數(shù)的周期，就是PWM真正的周期， 那計數(shù)器計數(shù)的頻率是多少呢 （頻率的倒數(shù)為周期）？

這里將psc的值設(shè)置為84-1，即TIM3的輸入頻率為84MHz再將頻率降低1/84，即使用1MHz的頻率計數(shù)（1s能計1,000,000個數(shù)，也即1us計1個數(shù)），那么PWM的真正周期就是500*1us=500us(0.5ms)，通過改變占空比的值（ ccr ）,就可以調(diào)節(jié)PWM的輸出占空比。

時基初始化配置如下：

TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure; /*時基 結(jié)構(gòu)體*/


RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);     //TIM3時鐘使能   


/*時基初始化*/
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=arr;                     /*ARR 自動重裝載值(周期)，例如500*/
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler=psc;                  /*PSC 定時器分頻，例如84*/
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;     /*時鐘分割*/
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up; /*向上計數(shù)模式*/
TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TimeBaseStructure);            /*初始化定時器3*/

最后一句的時基初始化，起始就是對定時的寄存器進行配置，該函數(shù)的內(nèi)部實現(xiàn)如下：

void TIM_TimeBaseInit(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_TimeBaseInitTypeDef* TIM_TimeBaseInitStruct)
{
  uint16_t tmpcr1 = 0;
  tmpcr1 = TIMx->CR1;  


  if((TIMx == TIM1) || (TIMx == TIM8)|| /*高級定時器TIM和TIM8*/
     (TIMx == TIM2) || (TIMx == TIM3)||(TIMx == TIM4) || (TIMx == TIM5)) /*通用定時器中的TIM2~TIM5*/
  {
    /* 設(shè)置為計數(shù)器模式 */
    tmpcr1 &= (uint16_t)(~(TIM_CR1_DIR | TIM_CR1_CMS));
    tmpcr1 |= (uint32_t)TIM_TimeBaseInitStruct->TIM_CounterMode;
  }

  if((TIMx != TIM6) && (TIMx != TIM7)) /*基本定時器TIM6和TIM7無此功能*/
  {
    /* 設(shè)置時鐘分頻 */
    tmpcr1 &=  (uint16_t)(~TIM_CR1_CKD);
    tmpcr1 |= (uint32_t)TIM_TimeBaseInitStruct->TIM_ClockDivision;
  }


  /* 配置CR1寄存器 */
  TIMx->CR1 = tmpcr1;


  /* 配置ARR寄存器，設(shè)置自動重轉(zhuǎn)載值 */
  TIMx->ARR = TIM_TimeBaseInitStruct->TIM_Period ;

  /* 配置PSC寄存器，設(shè)置預(yù)分頻值 */
  TIMx->PSC = TIM_TimeBaseInitStruct->TIM_Prescaler;

  if ((TIMx == TIM1) || (TIMx == TIM8))  /*高級定時器TIM和TIM8*/
  {    /*  配置RCR寄存器，設(shè)置重復(fù)計數(shù)值 */
      TIMx->RCR = TIM_TimeBaseInitStruct->TIM_RepetitionCounter;
  }


  /* 生成一個更新事件來立即重新加載預(yù)分頻器和重復(fù)計數(shù)器(僅針對高級定時器TIM1和TIM8)值 */
  TIMx->EGR = TIM_PSCReloadMode_Immediate;          
}

4.1.3 輸出通道初始化

輸出通道初始化，主要是配置輸出的一些參數(shù)，這里主要關(guān)注 TIM_OCMode （模式）與 TIM_OCPolarity （極性），這兩個參數(shù)是配合使用的：

• PWM模式1

  • 向上計數(shù)時，一旦TIMx_CNT時通道1為有效電平，否則為無效電平；
    `

• 向下計數(shù)時，一旦TIMx_CNT>TIMx_CCR1時通道1為無效電平，否則為有效電平。

  `

`

PWM模式2

• 向上計數(shù)時，一旦TIMx_CNT時通道1為無效電平，否則為有效電平；<>

向下計數(shù)時，一旦TIMx_CNT>TIMx_CCR1時通道1為有效電平，否則為無效電平。

`

這里的有效電平又是什么意思呢？怎么算有效電平？它就是通過極性來配置的：

輸出High模式：有效電平為高電平

輸出Low模式：有效電平為低電平

對比著再來看這張圖：

當(dāng)CNT的計數(shù)值小于CCR時，即t1這個時間段，輸出有效電平（TIM_OCMode_PWM1模式），而有效電平是高電平（極性為TIM_OCPolarity_High），所以PWM的IO邏輯在t1這個時間段輸出了高電平。

輸出通道的配置如下：

TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure; /*輸出通道 結(jié)構(gòu)體*/
/*輸出通道初始化，初始化TIM3 Channel1 PWM模式*/   
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;              /*選擇定時器模式:TIM脈沖寬度調(diào)制模式1*/
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;  //比較輸出使能
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;      /*輸出極性:TIM輸出比較極性高*/
TIM_OC1Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);                       //根據(jù)指定的參數(shù)初始化外設(shè)TIM3 OC1

TIM_OC1PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable); /使能TIM3在CCR1上的預(yù)裝載寄存器/
TIM_ARRPreloadConfig(TIM3,ENABLE);/ARPE使能：使能控制寄存器CR的第8位：ARPR, Auto-reload preload enable/
TIM_Cmd(TIM3, ENABLE); /使能TIM3：使能控制寄存器CR的第0位：CEN, counter enable/


關(guān)于配置CCMR1、CCER寄存器

CCMR1:

CCER:

TIM_OC1Init函數(shù)對應(yīng)于輸入通道的初始化，其實就是操作CCMR1、CCER等寄存器：

void TIM_OC1Init(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_OCInitTypeDef* TIM_OCInitStruct)
{
  uint16_t tmpccmrx = 0, tmpccer = 0, tmpcr2 = 0;
  TIMx->CCER &= (uint16_t)~TIM_CCER_CC1E;/* 關(guān)閉通道1: 復(fù)位CC1E位 */

tmpccer = TIMx->CCER;/* 獲取 TIMx CCER 寄存器的值 /
tmpcr2 = TIMx->CR2; / 獲取 TIMx CR2 寄存器的值 */

tmpccmrx = TIMx->CCMR1;/* 獲取TIMx CCMR1 寄存器的值 /
tmpccmrx &= (uint16_t)~TIM_CCMR1_OC1M; / 復(fù)位輸出比較模式OC1M位 /
tmpccmrx &= (uint16_t)~TIM_CCMR1_CC1S;
tmpccmrx |= TIM_OCInitStruct->TIM_OCMode;/ 設(shè)置為輸出比較模式 */

tmpccer &= (uint16_t)~TIM_CCER_CC1P; /* 復(fù)位輸出極性CC1P /
tmpccer |= TIM_OCInitStruct->TIM_OCPolarity; / 設(shè)置輸出極性 /
tmpccer |= TIM_OCInitStruct->TIM_OutputState; / 設(shè)置輸出狀態(tài) */

if((TIMx == TIM1) || (TIMx == TIM8)) /高級定時器的特殊配置/
{
//省略。。。
}

TIMx->CR2 = tmpcr2; /* 寫數(shù)據(jù)到TIMx的CR2寄存器 /
TIMx->CCMR1 = tmpccmrx; / 寫數(shù)據(jù)到TIMx的CCMR1寄存器 /
TIMx->CCR1 = TIM_OCInitStruct->TIM_Pulse;/ 設(shè)置CCR1寄存器 /
TIMx->CCER = tmpccer; / 寫數(shù)據(jù)到TIMx的CCER寄存器 */
}


4.2 動態(tài)改變占空比

占空比是通過修改CCR寄存器的值進行修改的，如果定時器初始化時只設(shè)置了1次CCR的值，那么會輸出恒定占空比的PWM波；如果在定時器運行的時候，動態(tài)修改CCR的值，則可以實現(xiàn)PWM占空比的動態(tài)調(diào)整。

如下程序，實現(xiàn)了每隔10ms對占空比進行一次修改，每次將高電平計數(shù)值增加5，當(dāng)增大道500（占空比100%）時，再逐漸減小到0（占空比0%），不斷循環(huán)。

u16 led0pwmval=0;    
u8 dir=1;
TIM3_PWM_Init(500-1,84-1);  //84M/84=1Mhz的計數(shù)頻率,重裝載值500，所以PWM頻率為 1M/500=2Khz.  
while(1) //實現(xiàn)比較值從0-500遞增，到500后從500-0遞減，循環(huán)
{
    delay_ms(10);

if(dir)
{
    led0pwmval+=5;  //dir==1 led0pwmval遞增
}
else 
{
    led0pwmval-=5;  //dir==0 led0pwmval遞減 
}
if(led0pwmval>500)
{
    dir=0;          //led0pwmval到達500后，方向為遞減
}
if(led0pwmval==0)
{
    dir=1;          //led0pwmval遞減到0后，方向改為遞增
}


TIM_SetCompare1(TIM3,led0pwmval);   /*CCR 修改比較值（占空比）*/

}


5

測試效果

將程序下載到板子，我用的一塊STM32F407的板，A6引腳上接了一個LED燈，實際效果的LED逐漸變亮，再逐漸變暗，依次循環(huán)。

再通過邏輯分析儀來查看實際的輸出波形，如下圖，測得的pwm周期0.5ms（頻率2kHz），與軟件中設(shè)定的一致。

在某一時刻，脈寬55us。

在另一時刻，脈寬0.365ms，即實現(xiàn)了PWM脈寬的動態(tài)調(diào)整。