STM32 PWM配置详解：从原理到实战

"STM32f10x系列关于PWM输出配置的总结，适用于控制舵机等简单应用。" 在STM32F10x系列微控制器中，PWM（脉宽调制）输出是一个常用的功能，它在各种控制系统中扮演着重要角色，如电机速度控制、伺服舵机定位等。本篇将对STM32中的PWM配置进行详细讲解。 首先，了解STM32的定时器分类。STM32内含11个定时器，包括2个基本定时器(TIM6和TIM7)，4个通用定时器(TIM2、TIM3、TIM4和TIM5)，2个高级定时器(TIM1和TIM8)，以及2个看门狗定时器和1个系统嘀嗒定时器(SysTick)。高级定时器TIM1和TIM8支持3对互补PWM输出，适用于三相电机驱动，它们的时钟由APB2总线提供。通用定时器和基本定时器的时钟则由APB1提供。 PWM波形的产生原理如下：通用定时器通过GPIO引脚实现脉冲输出。当配置为比较或PWM模式时，捕获/比较寄存器(TIMx_CCR)作为比较基准。假设定时器TIMx_CNT设置为向上计数，重载寄存器(TIMx_ARR)预设为N，每当TIMx_CNT的计数值超过N，它会被重置为0并重新开始计数。同时，TIMx_CNT的计数值与TIMx_CCR的值A进行比较。如果TIMx_CNT的值小于A，输出高电平；反之，当TIMx_CNT的值大于或等于A时，输出低电平。这样，输出的PWM周期为(N+1)倍的时钟周期，占空比为A/(N+1)。 配置STM32产生PWM的步骤如下： 1. **配置GPIO口**：首先需要开启对应GPIO口的时钟，并选择正确的引脚、模式（一般设置为推挽输出）和速率。STM32的某些特定IO引脚被硬件设计为PWM输出接口，因此在选择引脚时需要参考引脚复用功能映像。例如，定时器1、2、3和4各自的引脚映像表，需要确保选择的引脚支持所选定时器的PWM输出。 2. **选择定时器模式**：根据需求设置定时器工作模式，例如选择向上计数并配置自动重装载寄存器(TIMx_ARR)。 3. **配置比较寄存器**：设置TIMx_CCR寄存器的值A，决定PWM的脉冲宽度。 4. **配置预分频器**：根据需要的定时精度调整预分频器，它将系统时钟分频后供给定时器。 5. **使能定时器和PWM通道**：启用选定的定时器和相应的PWM通道。 6. **启动定时器**：一旦所有设置完成，启动定时器，PWM波形将在配置好的GPIO口上输出。 7. **动态调整占空比**：在运行过程中，可以通过修改TIMx_CCR的值来改变PWM的占空比，从而实现动态控制。 在实际应用中，为了实现PWM输出，需要根据项目需求选择合适的定时器类型，并仔细配置各个寄存器，以确保PWM波形的正确生成。同时，注意不同定时器在不同微控制器系列中的引脚映射可能会有所不同，因此在实际操作时要查阅具体芯片的数据手册。通过这些配置，STM32可以灵活地输出不同频率、占空比的PWM信号，满足各种控制需求。