STM32 PWM技术详解：模式与输出配置

"PWM学习笔记" PWM（Pulse Width Modulation）是一种常见的数字信号处理技术，用于控制模拟电路，尤其在电力电子和电机控制领域广泛应用。它通过对脉冲宽度的调节来改变输出信号的平均功率，进而实现对负载的电压或电流的调整。在STM32微控制器中，PWM功能被广泛利用，例如控制步进电机的速度。 STM32的多个定时器支持PWM输出，但TIM6和TIM7这两个定时器除外。高级定时器TIM1和TIM8能提供多达7路的PWM输出，而通用定时器则可以同时产生4路的PWM。PWM输出模式主要有两种：模式1和模式2。 模式1和模式2的区别在于有效电平的时间段。在模式1中，当计数器在向上计数过程中，值小于设定的TIM_Pulse时，输出为有效电平；反之，当计数器值大于TIM_Pulse时，输出为无效电平。而在模式2中，情况恰好相反，计数器值小于TIM_Pulse时输出无效电平，大于时输出有效电平。这两种模式在实际应用中可以根据需求灵活选择。 STM32的PWM输出可以设置为向上计数、向下计数或中心对齐三种模式，每种模式对应不同的计数行为。向上计数是从0递增直到预设的计数值；向下计数则是从预设值递减到0；中心对齐模式在计数达到预设值的一半时发生电平翻转，然后反向计数，适用于需要在周期中间切换电平的应用。 PWM的输出管脚在STM32中是固定的，但可以通过管脚复用功能进行重映像。这允许将PWM输出分配到非原始指定的管脚，以适应不同设计需求。例如，TIM3的第二个通道在默认情况下连接到PA.7，但通过配置相关寄存器，可以将其映射到PB.5（部分重映像）或PC.7（完全重映像）。 PWM输出的频率由定时器的时钟频率和预分频器设置共同决定。时钟频率决定了定时器的基本计数速度，预分频器则进一步细分时钟，从而改变PWM信号的周期。通过适当调整这两个参数，可以精确控制PWM信号的频率和占空比，从而实现对负载的精细控制。 PWM在STM32中的实现涉及定时器配置、模式选择、输出管脚映射以及频率和占空比的设定。理解这些基本概念对于有效利用STM32进行模拟信号控制至关重要。在实际应用中，根据系统需求和硬件限制，灵活运用这些知识可以实现各种复杂的控制策略。