如何对PWM寄存器进行初始化配置

PWM的输出原理是什么？
PWM寄存器的配置步骤有哪些？
如何对PWM寄存器进行初始化配置？

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赵天湖

2021-8-2 16:25:47

脉冲宽度调制PWM，实现对电机速度的控制。
1、PWM输出原理
假定定时器工作在向上计数 PWM模式，CNT为当前计数值，CCRx为捕获/比较寄存器CCRx的值（预装载值）。当 CNT《CCRx 时，GPIO口输出低电平0，当 CNT》=CCRx 时，GPIO口输出高电平1。当CNT达到 ARR （自动重装载值）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。

2、PWM定时器
STM32 的定时器除了 TIM6 和 TIM7，其他的定时器都可以用来产生 PWM 输出。高级定时器 TIM1 和 TIM8 可以同时产生多达 7 路的 PWM 输出，通用定时器能同时产生4路的 PWM 输出。这里我们用TIM2定时器的CH1和CH2产生两路PWM输出。
要使通用定时器 TIM2 产生两路 PWM 输出，需要配置的寄存器分别是：自动重载寄存器TIM2_ARR、预分频器TIM2_PSC、控制寄存器TIM2_CR1、捕获/比较模式寄存器TIM2_CCMR1、捕获/比较使能寄存器TIM2_CCER、捕获/比较寄存器TIM2_CCR1和TIM2_CCR2 ，如果使用的是高级定时器TIM1和TIM8，还需配置刹车和死区寄存器TIMx_BDTR。
3、寄存器配置步骤
（1）开启 TIM2 时钟。
要使用 TIM2，必须先开启 TIM2 的时钟。通过设置APB1外设时钟使能寄存器RCC_APB1ENR对应位即可。
（2）通道CH1和CH2对应的GPIO 口时钟使能。
TIM2定时器CH1和CH2对应的GPIO口为 PA0和PA1，通过设置RCC_APB2ENR时钟使能GPIO口。
（3）PA0和PA1 端口配置
将其设置为复用推挽输出模式。
（4）TIM2_ARR和TIM2_PSC配置
ARR为定时器计数上限，是16位的寄存器，范围为1~65535。PSC为定时器的分频系数，通过这个值可以计算出PWM的频率。根据电机最适合的频率进行分配。
并将其进行预装载使能，TIM2-》CCMR1 相关位控制CCRX的预装载使能，TIM2-》CR1的APER位控制ARR自动重装载使能
（5）设置 TIM2_CH1和TIM2_CH2的 PWM 模式及通道方向
要使电机越转越快，可以配置 TIM1_CCMR1 的相关位来控制将其设置PWM 模式1。另外，要配置 CH1和CH2 为输出，所以要设置TIM1_CCMR1 的CC1S［1:0］和 CC2S［1:0］为 00（寄存器默认就是 0，所以这里可以省略）。
（6）使能 CH1 和 CH2 输出和使能 TIM1 。
我们需要开启 TIM2 的 CH1和CH2 的输出以及 TIM1 的时钟。前者通过 TIM2_CCER 寄存器来设置，是单个通道的开关，后者则通过 TIM2_CR1 寄存器来设置，是整个 TIM2 的总开关。只有设置了这两个寄存器，这样我们才可能在 TIM1 的 CH1和CH2 上看到 PWM 波输出。
（7）设置 MOE 输出，使能 PWM 输出
普通定时器在完成以上设置了之后，就可以输出 PWM 了，但是高级定时器，我们还需要使能刹车和死区寄存器（TIM1_BDTR）的 MOE 位，以使能整个 OCx（即 PWM）输出。
（8）修改 TIM2_CCR1 和 TIM2_CCR1 控制占空比
经过以上设置之后，PWM 已经开始输出了，只是其占空比和频率都是固定的，我们通过修改 TIM1_CCR1 和 TIM2_CCR2 则可以控制通道的输出占空比，进而控制电机速度。
4、下面是PWM的寄存器初始化配置

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杨勇

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