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2019年09月06日 | STM32L4 PWM蜂鸣器
2019-09-06 来源：eefocus
一、定时器
STM32F1系列的产品，除了互联型产品外，工位8个定时器 TIM6、TIM7是基本定时器，TIM2、3、4、5是通用定时器，TIM1、TIM8是高级定时器
基本定时器
1.时钟源
定时器时钟TIMxCLK,即内部时钟CK_INT,经APB1预分频提供。
在STM32L4：
Tim1是高级时钟可做PWM输出
Tim15、Tim16是通用时钟，他们的时钟来源是APB2总线
Tim2、Tim3通用时钟,Tim6,Tim7基本时钟的时钟来源是APB1总线
2.计数器时钟
定时器时钟CK_CNT,用来驱动计数器计数。PSC是一个16位的预分频器，CK_CNT = TIMxCLK/(PSC+1)
3.计数器
计数器CNT是一个16位的寄存器，最大计数值为65535.当计数达到自动重载寄存器的值ARR的时候产生更新事件，并清零从头开始计数
4.自动重载寄存器
自动重载寄存器ARR是个16位寄存器，里面装着计数器能计数达到最大的值。当计数到这个值时，如果使能了中断，定时器会产生溢出中断
基本定时器没有捕获通道不能做PWM输出，可以做中断
定时器时钟CK_CNT = CK_INT/(PSC+1)，T=1/f,则计数器计数一次的时间是1/CK_CNT;
当计数值达到ARR的时候也就是计数了ARR次，产生一次中断，中断一次的时间是(1/CK_CNT)*ARR。
二、PWM
脉冲宽度调制（PWM）,是英文“Pulse Width Modulation"的缩写，简称脉宽调制
PWM的产生，在STM32定时器1-8中除了Timer6和Timer7不能产生PWM外，其它都可以产生。高级定时器1和8可以产生7路的PWM波，其它的可以产生4路。对于波的输出频率也利用公式1进行计算，至于波的占空比取CCR/ARR。
如图为向上计数:
定时器重装载值为ARR,比较值CCRx
t时刻对计数器值和比较值进行比较
如果计数器值小于CCRx值,输出低电平
如果计数器值大于CCRx值,输出高电平
PWM的一个周期
定时器从0开始向上计数
当0-t1段,定时器计数器TIMx_CNT值小于CCRx值,输出低电平
t1-t2段,定时器计数器TIMx_CNT值大于CCRx值,输出高电平
当TIMx_CNT值达到ARR时,定时器溢出,重新向上计数...循环此过程
至此一个PWM周期完成
影响因素
ARR : 决定PWM周期(在时钟频率一定的情况下,当前为默认内部时钟CK_INT)
CCRx : 决定PWM占空比(高低电平所占整个周期比例)
通过在timx_ccmrx寄存器里的OCXM位中写入“0110”（脉宽调制模式1）或“0111”（脉宽调制模式2）。
捕获/比较模式寄存器（TIMx_CCMR1/2）：该寄存器总共有 2 个， TIMx _CCMR1和 TIMx _CCMR2。 TIMx_CCMR1 控制 CH1 和 2，而 TIMx_CCMR2 控制 CH3 和 4。
110：PWM模式1在，向上计数时，一旦TIMx_CNT < TIMx_CCR1时通道1为有效电平，否则为无效电平；在向下计数时，一旦TIMx_CNT > TIMx_CCR1时通道1为无效电平(OC1REF=0)，否则为有效电平(OC1REF=1)。
111：PWM模式2－在向上计数时，一旦 TIMx_CNT < TIMx_CCR1时通道1为无效电平，否则为有效电平；在向下计数时，一旦TIMx_CNT > TIMx_CCR1时通道1为有效电平，否则为无效电平。
三、STM32蜂鸣器模块
当 PA1 输出高电平的时候，蜂鸣器将发声， 当 PA1 输出低电平的时候，蜂鸣器停止发声。R10U为了防止蜂鸣器误发声，下拉输出，推挽输出
有源蜂鸣器内含振荡源，只要一通电就发声，但发生频率固定，音色单一；无源蜂鸣器内部不含振荡源，内部结构相当于电磁场扬声器，可以通过给他输出一定频率的信号才能发声。
人耳能听到的频率范围在20Hz--20kHz之间，通过STM32的GPIO引脚快速切换高低电平输出就能实现无源蜂鸣器的发声，切换的频率不同，发出的音调就不一样。当CNT达到ARR值的时候，重新归零，然后重新向上计数，依次循环。改变CCRx的值，就可以改变PWM输出的占空比；改变ARR的值，就可以改变PWM输出的频率。
由上面知道Tim2的时钟来源是APB1
80MHZ，
PWM的时钟80MHz/PSC，PWM频率80MHz/PSC/ARR,PWM周期1*ARR/(80MHz/PSC),占空比CRRx/ARR。
GPIO mode设置成复用推挽输出，因为PWM会输出高低电平，GPIO下拉防止蜂鸣器误发声音。
生成代码
写个函数改变这几个值便能控制PWM
TIMx_CHxN是互补通道，与对应的TIM_CHx是相反的输出
要用HAL_TIMEx_PWMN_Start()函数使其工作
史海拾趣
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