2019年05月27日 | STM32用一个定时器输出多路不同频率及占空比的PWM（输出比较

我们使用STM32输出PWM时会使用定时器的PWM输出模式来进行生成，但是这样子生成PWM是有局限的，它只能生成四路频率相同的PWM，当你设定了TIMx_PSC（预分频寄存器）和TIMx_ARR（自动重装载寄存器），这时PWM的频率就被定下来了，为系统的时钟/TIMx_PSC+1/TIMx_ARR+1，你可以通过改变各个通道的CCR寄存器来改变占空比。但是如果我们想生成多路不同频率的PWM的话，使用这个方法只能使用多个定时器了，这样对于定时器资源较少的板子无疑是不可取的，在前几周准备蓝桥杯比赛的时候我发现了32定时器有一个输出比较的模式，可以生成多路不同频率及占空比的PWM。

    配置代码如下：

__IO u16 CCR1_Val=40;//72000000/36/40=50KHZ

__IO u16 CCR2_Val=20000;//72000000/36/20000=100HZ

float zhankong1=0.5;

float zhankong2=0.5;

u16 capture=0;

u8 pa6_state=0,pa7_state;

//比较输出PWM配置

void TIM3_PWM_Init2(void)

{

NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;

TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//IO口配置

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;

NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);//TIM3中断配置

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 39999;

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 35;

TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;

TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;

TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure);//定时器基本配置

/* Output Compare Toggle Mode configuration: Channel1 */

TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_Toggle;

TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;

TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR1_Val;

TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_Low;

TIM_OC1Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);//通道1设置为输出比较模式

TIM_OC1PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Disable);

/* Output Compare Toggle Mode configuration: Channel2 */

TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;

TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR2_Val;

TIM_OC2Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);//通道2也设置为输出比较模式

TIM_OC2PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Disable);//使能预装载

/* TIM enable counter */

TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);//定时器3使能

/* TIM IT enable */

TIM_ITConfig(TIM3, TIM_IT_CC1 | TIM_IT_CC2, ENABLE);//通道1、通道2中断使能

}

    定时器的中断服务函数：

void TIM3_IRQHandler(void)

{

  /* TIM3_CH1 toggling with frequency = 50KHz */

  if (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_CC1) != RESET)

  {

    TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_CC1 );

    capture = TIM_GetCapture1(TIM3);

  if(pa6_state==0)

  {

  TIM_SetCompare1(TIM3, capture + (u16)CCR1_Val *zhankong1 );

  pa6_state=1;

  }

  else

  {

  TIM_SetCompare1(TIM3, capture + (u16)CCR1_Val *(1-zhankong1) );

  pa6_state=0;

  }

  }

  /* TIM3_CH2 toggling with frequency = 100 Hz */

  if (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_CC2) != RESET)

  {

    TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_CC2);

    capture = TIM_GetCapture2(TIM3);

   if(pa7_state==0)

  {

  TIM_SetCompare2(TIM3, capture + (u16)CCR2_Val *zhankong2 );

  pa7_state=1;

  }

  else

  {

  TIM_SetCompare2(TIM3, capture + (u16)CCR2_Val *(1-zhankong2) );

  pa7_state=0;

  }

  }

}

    原理讲解：

        输出比较个人感觉原理还是有那么一点复杂的，可能我会讲的不太清楚，如果你看完以后有一点迷糊或者没有看懂，还是希望你可以仔细的阅读官方手册与代码，然后如果有问题或者有不同的看法欢迎留言

        首先关于我们配置了IO口，这个就是TIM3的通道1、通道2对应的IO口，分别是PA6和PA7

        接下来我们设置了定时器3的中断以及定时器的一些基本配置，比如预分频值、重加载值等，我们这里设置预分频值为35（实际会+1为36），重装载值为39999（实际会+1为40000）

        然后我们来配置通道1和通道2，配置为输出比较模式，使能输出，设置比较值为CCR1_Val，设置有效电平为低电平，同样通道2也是如此的配置

        最后我们使能预装载，使能定时器，使能中断

        接下来就到了输出比较模式的核心----中断服务函数了，中断服务函数中的处理是十分关键的，当有中断触发（CNT寄存器的值累加到了某个通道的比较值时），就会触发中断，根据中断的标志来判断是哪个通道触发了中断，紧接着它会查看当前CNT寄存器的值（使用TIM_GetCapturex函数），然后它判断现在是高电平还是低电平（这个是由有效电平控制，并有state标志位来判断），由此来设置新的比较值（使用TIM_SetComparex函数），这样就可以连续的生成固定频率固定占空比的PWM。

        有几个需要注意的点：因为CNT的值是从0计数到ARR寄存器值的，而我们每次会设置CCRx_Val这个值，所以说ARR寄存器的值最好是你每个通道CCRx_Val的公倍数，否则在每次重加载的时候波形会发生混乱。我们可以通过改变CCRx_Val来改变PWM的频率，通过改变zhankongx来改变PWM的占空比，这两个值是随时都可以修改的。

    总结：

       使用输出比较的方法可以在使用1个定时器的情况下有效的生成两路不同频率及占空比的PWM，它对比PWM输出模式的缺点肯定就是它会有中断的处理，如果生成的PWM频率较高时它会频繁的进入比较中断，这可能会给单片机带来较大的负担，但是在输出较低频率的PWM时，这种方法还是很好用的。