19.9PWM功能的实现原理及其实现过程

PWM功能实现的原理和关键因素1STM32程序设计案例教程电子工业出版社欧启标主要内容一、PWM调制信号和定时器的PWM输出引脚二、PWM调制的实现原理三、PWM信号涉及到的寄存器的位段作用四、PWM功能在CubeMX中的配置一、PWM调制信号和定时器的PWM输出引脚1.PWM调制信号

PWM全称为PulseWidthModulation脉冲宽度调制，也就是占空比可以调制的脉冲波形。所谓占空比是指高电平在一个周期之内所占的时间比率。以图9-23为例，第1个周期高电平在一周期中占50%，即占空比为50%；第2周期高电平在一个周期中占33%，即占空比为33%；第3周期占空比为25%，第四周期占空比为17%，这种占空比可以调制的脉冲波形就是PWM调制。

2.STM32的PWM输出引脚(复用--AF9--TIM14)

STM32F407ZGT6的14个定时器中，除了基本定时器TIM6和TIM7，其它的定时器都可以输出PWM信号。部分定时器的PWM输出通道如表9-7所示。二、PWM调制的实现原理1.TIM14的内部框图2.PWM的模式(1)PWM模式1：只要TIMx_CNT<TIMx_CCRx，PWM参考信号OCxREF便为高电平，否则为低电平.(2)PWM模式2：如果设置为PWM模式2，则只要TIMx_CNT<TIMx_CCR1，通道1便为低电平，否则为高电平。图9-25给出了TIM14工作于PWM模式1时的PWM波形(ARR=8)。3.PWM模式1和模式2的设置

TIMx_CCMRx寄存器中的OCxM位写入110（PWM模式1）或111（PWM模式2）进行设置。

注意，图9-26给出的是OC1REF的信号，而TIM4实际输出到外部的是OC1信号，那么OC1REF信号和OC1信号有什么联系呢？下面我们通过图9-26来说明。CC1P=0,双路开关的输出与OC1_REF相同；CC1P=1,双路开关的输出与OC1_REF反相。三、PWM信号涉及到的寄存器的位段作用1、捕获/比较寄存器CCR1。该寄存器中存放的是与CNT寄存器进行比较的值。如果没有通过TIMx_CCMR寄存器中的OC1PE位来使能预装载功能，写入CCR1的数值会被直接传输至当前寄存器(使用的寄存器)中。如果使能了预装载功能，则只在发生更新事件时CCR1的值才被拷贝到实际起作用的捕获/比较寄存器1并生效。2、捕获/比较模式寄存器CCMR1该寄存器的各位位定义如表9-8所示。

由表9-8可见，CCMR1寄存器的位在不同的工作模式下具有不同的含义，而这个工作模式由位段CC1S[1:0]来选择。当CC1S[1:0]=00时，通道CC1被配置为输出模式；当CC1S[1:0]=01时，通道CC1被配置为输入模式。产生PWM信号需要配置为输出模式，此时使用到的位段的作用及配置功能如下：(1)OC1FE输出比较快速使能。该位用于加快触发输入事件对输出的影响，配置为1即可加快输入对输出的影响。(2)OC1PE输出比较预装载使能。设置为0则向CCR1写入的数据并立即生效，设置为1使能CCR1的缓冲功能，只有发生更新事件后CCR1的值才加载到活动寄存器中并生效。(3)OC1M输出比较模式。配置为110，则输出通道工作于PWM模式1，配置为111，输出通道工作于模式2。3、捕获/比较使能寄存器CCER。该寄存器的各位位定义如表9-9所示。

CCER寄存器中CC1E位为通道使能位，在CC1配置为输出的情况下，●CC1E=0，OC1通道关闭，CC1E=1，OC1通道开启。●CC1P位为CC1输出极性位，CC1P=0，OC1高电平有效。由于OC1REF为高电平有效，所以此时实际上就是OC1=OC1REF；CC1P=1，OC1低电平有效，实际上就是OC1信号为OC1REF反相后的信号。●CC1NP为