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STM32F103五分钟入门系列（十五）输出比较（PWM输出）+各类测试

2021-08-03 19:04:20 阅读：419 来源： 互联网

标签：STM32F103 输出定时器 TIM 寄存器 OCInitStructure GPIO PWM

学习板：STM32F103ZET6

参考：

STM32F103五分钟入门系列（十二）定时器中断

PWM输出

前言
一、定时器输出PWM简介
二、输出比较相关寄存器
三、输出比较的相关库函数
四、输出比较的编程顺序
五、举例1+测试
六、例2+测试
七、例3—控制呼吸灯（飞线法）（+测试）
八、例4—控制呼吸灯（引脚映射法）+测试

前言

在之前的《定时器中断》中总结了定时器相关的内容，在那篇博客中也提到过输入捕获和输出比较，本博和接下来的一篇博客总结这两块内容。其中本博总结的的是下图标注的部分，通过输出一个PWM脉冲，来深入了解输出比较方面的东西。
在这里插入图片描述

博主很喜欢从寄存器入手总结一个东西，因为从寄存器中可以找到许多平时被库函数封装起来的东西，这些东西非常有利于理解相应的内容。本博也不例外，会从寄存器再到库函数慢慢了解PWM输出的真正含有。

一、定时器输出PWM简介

STM32除了基本定时器TIM6、TIM7，其他定时器都可以产生PWM输出。其中高级定时器TIM1、TIM8可以同时产生7路的PWM输出；通用定时器TIM2~5也可以同时输出4路的PWM。共可以输出30路的PWM。

其工作原理如下：
在这里插入图片描述

如上图，为一个向上计数的计数器，从0计数到重装载值ARR后，再回到0开始重新计数。

现给它一个“阈值”CCRX，超过这个“阈值”的计数范围（时间段）可以让某IO口输出高电平，未超过该“阈值”的计数范围（时间段）可以让某IO口输出低电平；当然也可以反过来：超出“阈值”输出低电平，未超出“阈值”输出高电平。这样就可以输出稳定的方波了。

上图所示，横坐标：0~t2、t2 ~t4、t4 ~t6，即是计数的一个周期，又是输出PWM的一个周期，可见，影响PWM周期的因素只是这个重装载值ARR。

上图所示。当：

超出“阈值”输出高电平，未超出“阈值”输出低电平

此时横坐标：0~t1、t2 ~t3、t4 ~t5 计数时间段输出的是PWM低电平，其它时间段输出高电平，占空比：（t2-t1）/t2=（t4-t3）/（t4-t2）…

当：

超出“阈值”输出低电平，未超出“阈值”输出高电平

此时横坐标：0~t1、t2 ~t3、t4 ~t5 计数时间段输出的是PWM高电平，其它时间段输出低电平，占空比：t1/t2=（t3-t2）/（t4-t2）…

可见，这个“阈值”CCRx影响这输出PWM占空比，当然影响占空比的因素还有“模式”，即超出“阈值”后的部分究竟是高电平还是低电平。

综上，只要配置好定时器、设置好重装载值（确定周期）、设置好模式（确定占空比）、设置好“阈值”CCRx（确定占空比）就可以输出PWM了。当然也可以让其它设置固定，只改变“阈值”的情况下，输出周期一定，占空比变化的PWM。

二、输出比较相关寄存器

1、捕获/比较模式寄存器 1(TIMx_CCMR1)（CH1、CH2）

在这里插入图片描述

该寄存器设置通道1和通道2，（通用定时器有4个通道，高级定时器7个通道），其中低8位设置CH1，高8位设置CH2

位1:0

在这里插入图片描述

位1:0在捕获/比较中共用，不好理解就直接放图：

①位1:0=00，CC1通道配置为输出：
在这里插入图片描述

②位1:0=01，CC1通道被配置为输入，IC1映射在TI1上

在这里插入图片描述

③位1:0=10，CC1通道被配置为输入，IC1映射在TI2上
在这里插入图片描述

④位1:0=11，CC1通道被配置为输入，IC1映射在TRC上

在这里插入图片描述

位2

在这里插入图片描述

该位置1时可将输出PWM的响应时间缩短2个时钟周期

位3

在这里插入图片描述

该位使能输出比较1预装载值，输出比较的预装载置存储在TIMx_CCR1寄存器中，如果该位置0，则随时可以把重装载值写入到TIMx_CCR1寄存器；如果该位置1，则只有更新事件到来时才可以将重装载值写入到TIMx_CCR1寄存器。

位6:4

在这里插入图片描述

主要看一下110、111的情况，首先要清楚CCR1中装载的值是本博开头说的那个“阈值”,这个“阈值”要和计数器当前值比较的。

①当位6：4=110时为PWM1模式—向上计数。

本博开头《PWM简介》所说的就是向上计数，当时分为以下两种情况：

超出“阈值”输出高电平，未超出“阈值”输出低电平
超出“阈值”输出低电平，未超出“阈值”输出高电平

位6:4=110时的描述：

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，TIMx_CNT>TIMx_CCR1时通道1为无效电平(OC1REF=0)，否则为有效电平(OC1REF=1)。

在这里插入图片描述

这个描述怎么理解呢？如上图：

当计数器的值小于“阈值”（TIMx_CNT<TIMx_CCR1）时，通道1位有效电平，即上图的0~t1、t2 ~t3、t4 ~t5时间段为有效电平，剩下时间段为无效电平。

同理：当位6:4=111时，当计数器的值小于“阈值”（TIMx_CNT<TIMx_CCR1）时，通道1位无效电平，即上图的0~t1、t2 ~t3、t4 ~t5时间段为无效电平，剩下时间段为有效电平。

注意：有效电平不是高电平，有效电平可能是高电平，也可能是低电平，有效电平的极性在CCER寄存器中设置。
在这里插入图片描述

综上：

（1）CCRE寄存器把有效电平极性设置为高电平有效，CCMR1寄存器位6:4=110，为PWM1模式时：

在这里插入图片描述

（2）CCRE寄存器把有效电平极性设置为低电平有效，CCMR1寄存器位6:4=110，为PWM1模式时：
在这里插入图片描述

（3）CCRE寄存器把有效电平极性设置为高电平有效，CCMR1寄存器位6:4=111，为PWM2模式时：

在这里插入图片描述

（4）CCRE寄存器把有效电平极性设置为低电平有效，CCMR1寄存器位6:4=111，为PWM2模式时：
在这里插入图片描述

位7

在这里插入图片描述

该位设置C1REF是否受ETRF影响

在这里插入图片描述

位15:8

在这里插入图片描述

这高8位是设置通道2的，与前面通道1的总结一模一样，不在赘述。

2、捕获/比较模式寄存器 2(TIMx_CCMR2)（CH3、CH4）

在这里插入图片描述

该寄存器与CCMR1一样，不过是对通道3和通道4的设置。不再赘述。

3、捕获/比较使能寄存器(TIMx_CCER)

在这里插入图片描述

位1:0

在这里插入图片描述

位0是使能位，使能CC1通道输出

在这里插入图片描述

.
位1是设置通道的输出极性位，之前CCMR1已经总结过了，0时有效电平是高电平，1时有效电平是低电平。

剩下的位5:4、位9:8、13:12分别设置CH2、CH3、CH4，与刚刚总结的CH1设置一样，不再赘述。

4、自动重装载寄存器(TIMx_ARR)

该寄存器应该在《定时器中断》这篇博客中总结的，不过那篇博客当时无心去总结寄存器，就没有总结，现在补上…

在这里插入图片描述

该寄存器是16位寄存器，不像看门狗的重装载寄存器，只有7位。用来存储计数器的装载值的，每次计数到0（向下计数、上/下计数）或计数到最大值（向上计数）时都要重装载初值。

5、捕获/比较寄存器 1、2、3、4(TIMx_CCRx)

在这里插入图片描述

该寄存器也是16位寄存器，装载的是之前所说的那个“阈值”。

三、输出比较的相关库函数

1、初始化通道函数TIM_OCxInit（）

在这里插入图片描述

以通道1的设置函数TIM_OC1Init（）为例说明。通道2函数TIM_OC1Init（）设置时由于在CCMR1高8位，所以设置时需要把一些定义的16进制数左移再赋值，比较好理解，同通道3、4。

参数：

参数1：TIMx，表示选择哪个定时器

参数2：TIM_OCInitTypeDef* TIM_OCInitStruct

在这里插入图片描述

①TIM_OCMode：

在这里插入图片描述

就是对CCMR寄存器的位6:4的设置

在这里插入图片描述

②TIM_OutputState

在这里插入图片描述

对CCER寄存器位0置1，开启OC1信号输出：

在这里插入图片描述

③TIM_OutputNState（）

该参数设置TIM互补输出比较状态，高级定时器 TIM1 和 TIM8 才用到

在这里插入图片描述

④TIM_Pulse

该值指定要加载到捕获比较寄存器中的脉冲值，所以这里用不到

⑤TIM_OCPolarity

设置输出极性，对CCER寄存器的位1设置

在这里插入图片描述
⑥TIM_OCNPolarity

指定互补输出极性。在高级定时器 TIM1 和 TIM8 才用到。

⑦TIM_OCIdleState

指定空闲状态期间的TIM输出比较引脚状态。在高级定时器 TIM1 和 TIM8 才用到。

⑧TIM_OCNIdleState

指定空闲状态期间的TIM输出比较引脚状态在高级定时器 TIM1 和 TIM8 才用到。

所以对于通用定时器，有用的参数为：TIM_OCMode、TIM_OutputState、TIM_OCPolarity

例:

（1）CCRE寄存器把有效电平极性设置为高电平有效，CCMR1寄存器位6:4=110，为PWM1模式时：

在这里插入图片描述设置：

	TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
	 
	 TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode=TIM_OCMode_PWM1;
	 TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState=TIM_OutputState_Enable;
	 TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity=TIM_OCPolarity_High;
	 TIM_OC2Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);

（2）CCRE寄存器把有效电平极性设置为低电平有效，CCMR1寄存器位6:4=110，为PWM1模式时：
在这里插入图片描述设置：

	TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
	 
	 TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode=TIM_OCMode_PWM1;
	 TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState=TIM_OutputState_Enable;
	 TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity=TIM_OCPolarity_Low;
	 TIM_OC2Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);

（3）CCRE寄存器把有效电平极性设置为高电平有效，CCMR1寄存器位6:4=111，为PWM2模式时：

在这里插入图片描述设置：

	TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
	 
	 TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode=TIM_OCMode_PWM2;
	 TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState=TIM_OutputState_Enable;
	 TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity=TIM_OCPolarity_High;
	 TIM_OC2Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);

（4）CCRE寄存器把有效电平极性设置为低电平有效，CCMR1寄存器位6:4=111，为PWM2模式时：
在这里插入图片描述设置：

	TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
	 
	 TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode=TIM_OCMode_PWM2;
	 TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState=TIM_OutputState_Enable;
	 TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity=TIM_OCPolarity_Low;
	 TIM_OC2Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);

2、修改占空比函数TIM_SetCompareX（）

在这里插入图片描述

以设置通道1占空比的函数TIM_SetCompare1（）为例：

在这里插入图片描述
参数：

参数1：表示哪个定时器

参数2：为自定义数，本博开头所述“阈值”来决定占空比，这个“阈值”就是与计数器目前值比较的那个数，存储在CCR寄存器中，如果对这个寄存器的值一直设置变化，则相应的输出PWM的占空比也一直变化。该寄存器是16位寄存器，所以这个值可以在0~0xffff之间取值。.

3、使能预装载寄存器TIM_OCxPreloadConfig（）

以使能通道1的预装载寄存器为例：

在这里插入图片描述
参数：

第一个参数是选择哪个定时器

第二个参数：
在这里插入图片描述

是对CCMR寄存器位3操作，将该位置1

在这里插入图片描述
此时只有更新事件到来之时才给CCR寄存器里装载值（就是那个“阈值”、比较值）

四、输出比较的编程顺序

1、使能相关时钟

（1）定时器时钟使能

输出比较会用到定时器，所以定时器的时钟必须有，如使能定时器2：

在这里插入图片描述
根据搭载在哪个外设上，选用对应的使能函数：

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);

（2）使能复用时钟

因为GPIO正常情况下只做输入输出（个别除外），察看《STM32F103ZET6》
在这里插入图片描述

上图中【main】表示正常情况下IO口做什么，此时只需要使能对应IO时钟即可。【Default】表示除了main功能外还有其它功能，此时就需要开启复用时钟。【Remap】表示重映射，将其它IO口的功能映射到本IO上，此时需要 GPIO_PinRemapConfig设置映射关系，重映射分为部分重映射和完全重映射，根据需要映射即可。可察看《STM32F103ZET6》或者《STM32中文参考手册》：

在这里插入图片描述

2、重映射GPIO_PinRemapConfig()（如果需要）

如将TIM3_CH2重映射到PB5引脚

在这里插入图片描述

上图可见是【部分重映射】

GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap_TIM3, ENABLE);

当然将TIM3_CH2重映射到PC7引脚，这里就需要【完全重映射】：

GPIO_PinRemapConfig(GPIO_FullRemap_TIM3, ENABLE);

3、配置IO GPIO_Init()

使用GPIO_Init()函数设置对应IO口

4、初始化定时器、设置定时器TIM_TimeBaseInit(）

在STM32F103五分钟入门系列（十二）定时器中断中也总结过，使用TIM_TimeBaseInit(）设置定时器

5、设置定时器相关通道PWM模式、使能对应通道输出 TIM_OCxInit（）

这个本博之前总结到了，使用的库函数： TIM_OCxInit（）

6、使能预装载寄存器TIM_OCxPreloadConfig（）

7、使能定时器

在STM32F103五分钟入门系列（十二）定时器中断中也总结过，使用TIM_Cmd(）使能定时器

8、修改占空比函数TIM_SetCompareX（）（如果需要）

这个本博之前总结到了，使用的库函数：TIM_SetCompareX（）

五、举例1+测试

1、题

题：

使用定时器3通道1输出1KHZ的脉冲，占空比为50%。

2、分析

分析：

默认状态下，通用定时器内部时钟为72MHZ，若这里采用7200预分频系数（最大65535），则计数器时钟为：72MHZ/7200=10KHZ，即每计一次数的时间为0.1ms。

重装载值决定输出PWM的周期，若输出1KHZ，则输出PWM的周期为1ms，则只需计10个数就完成一个周期，重装载一次初值，所以重装载值设置为9。

占空比为50%，所有比较值（“阈值”）为重装载值的一半，为5（0~5,和5 ~9 ~0）

在这里插入图片描述

查《STM32F103ZET6》可知，定时器3通道1为PA6的复用引脚，故不需要重映射，且最后可在PA6引脚上测得PWM输出。

PWM模式可采用PWM1，有效电平为高电平，即下图：

在这里插入图片描述

3、pwm.h编写

pwm.h文件固定格式：

#ifndef _PWM_
#define _PWM_
void PWM_Init(void);
#endif

4、pwm.c编写

（1）使能定时器时钟、使能IO时钟、使能复用时钟

在这里插入图片描述

定时器3搭载在APB1外设上，所以：

	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);

（2）配置IO

	GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_6;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

（3）初始化定时器、设置定时器

	TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseInitStructure;
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period=10;
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler=7200;
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;
	TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseInitStructure);

（4）设置定时器相关通道PWM模式、使能通道

	TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode=TIM_OCMode_PWM1;
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity=TIM_OCPolarity_High;
	TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState=TIM_OutputState_Enable;
	TIM_OC1Init(TIM3,&TIM_OCInitStructure);

（5）使能预装载寄存器

 TIM_OC1PreloadConfig(TIM1, TIM_OCPreload_Enable);

（6）使能定时器

TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);

（7）设置占空比

可以在主函数中设置：

TIM_SetCompare1(TIM3, 5);

5、完整程序

//pwm.h
#ifndef _PWM_
#define _PWM_
void PWM_Init(void);
#endif

//pwm.c
#include "pwm.h"
#include "stm32f10x.h"
void PWM_Init(void)
{
	TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseInitStructure;
	GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
	TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;
	
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_6;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
	
	
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period=9;
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler=7200;
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;
	TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseInitStructure);

	TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode=TIM_OCMode_PWM1;
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity=TIM_OCPolarity_High;
	TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState=TIM_OutputState_Enable;
	TIM_OC1Init(TIM3,&TIM_OCInitStructure);
	
	TIM_OC1PreloadConfig(TIM1, TIM_OCPreload_Enable);

	TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);
}

//main
#include "stm32f10x.h"
#include "pwm.h"
 int main(void)
 {	
	 PWM_Init();
	 TIM_SetCompare1(TIM3, 5);
	 while(1)
	 {
	 } 
 }

6、测试

将PA6信号线引出到示波器，其波形如下：

在这里插入图片描述

六、例2+测试

1、题

题：

接上例，使用定时器3通道1输出500HZ的脉冲，占空比为70%。不过采用PWM2模式，有效电平为高电平

2、分析

分析：

默认状态下，通用定时器内部时钟为72MHZ，若这里采用7200预分频系数（最大65535），则计数器时钟为：72MHZ/7200=10KHZ，即每计一次数的时间为0.1ms。

重装载值决定输出PWM的周期，若输出500HZ，则输出PWM的周期为2ms，则只需计20个数就完成一个周期，重装载一次初值。所以重装载值设置为19。

CCRE寄存器把有效电平极性设置为高电平有效，CCMR1寄存器位6:4=111，为PWM2模式时：

在这里插入图片描述

现已知ARR=20，t2=2ms，则要想占空比为70%，需要t1=0.6ms、CCRx=6。

故只需修改下面代码：

初始定时器：

    TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseInitStructure;
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period=19;
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler=7200;
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;
	TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseInitStructure);

设置定时器相关PWM模式、使能通道

	TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;
	
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode=TIM_OCMode_PWM2;
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity=TIM_OCPolarity_High;
	TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState=TIM_OutputState_Enable;
	TIM_OC1Init(TIM3,&TIM_OCInitStructure);

设置占空比：

TIM_SetCompare1(TIM3, 6);

3、完整程序

//pwm.h
#ifndef _PWM_
#define _PWM_
void PWM_Init(void);
#endif

//pwm.c
#include "pwm.h"
#include "stm32f10x.h"
void PWM_Init(void)
{
	TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseInitStructure;
	GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
	TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;
	
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_6;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
	
	
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period=19;
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler=7200;
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;
	TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseInitStructure);

	TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode=TIM_OCMode_PWM2;
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity=TIM_OCPolarity_High;
	TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState=TIM_OutputState_Enable;
	TIM_OC1Init(TIM3,&TIM_OCInitStructure);
	
	TIM_OC1PreloadConfig(TIM1, TIM_OCPreload_Enable);
	
	TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);
}

//main.c
#include "stm32f10x.h"
#include "pwm.h"
 int main(void)
 {	
	 PWM_Init();
	 TIM_SetCompare1(TIM3, 6);
	 while(1)
	 {
	 }
 }

4、测试

将PA6信号线引出到示波器，其波形如下：

在这里插入图片描述

七、例3—控制呼吸灯（飞线法）（+测试）

1、题

题：

使用PWM输出控制LED从亮到暗再从暗到亮循环

2、分析

分析：

采用（六）中例子的PWM，500HZ，PWM2模式、有效电平高电平，在PA6输出。

将PA6与PB5用飞线连接起来，PB5设置为浮空输入，在主函数中不断改变占空比。

注意改变占空比时，TIM_SetCompare1（）函数传递的值有范围的，这个值必须小于等于重装载值。

3、完整代码

led.h代码：

//led.h
#ifndef __LED_H 
#define __LED_H	 
void LED_Init(void);	
#endif

led.c代码：

//led.c
#include "led.h"
#include "stm32f10x.h"
void LED_Init(void)
{
	GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStruct;
	 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB , ENABLE);
	
	GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING;
	GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_5;
	GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStruct);
	 
	GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_5);
}

注意上述代码的这个地方：

GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING;

pwm.h和pwm.c与（六）中代码一样

main.c代码：

#include "stm32f10x.h"
#include "pwm.h"
#include "led.h"
#include "delay.h"
 int main(void)
 {	
	 u16 temp=0;
	 delay_init();
	 PWM_Init();
	 LED_Init();	
	 while(1)
	 {
		 for(temp=0;temp<20;temp++)
		 {
		  TIM_SetCompare1(TIM3, temp);
			 delay_ms(100);
		 }
	 }
	 
 }

上面代码注意for循环中，temp最大值不能超过计数器的重装载值19。

4、测试

在板子上将输出占空比变化的PWM的引脚PA6与LED0的引脚用飞线连起来，下载后效果如下：
在这里插入图片描述

示波器测一下PA6引脚的输出：

在这里插入图片描述

八、例4—控制呼吸灯（引脚映射法）+测试

1、题

题：

使用PWM输出控制LED从亮到暗再从暗到亮循环

2、分析

分析：

采用（六）中例子的PWM，500HZ，PWM2模式、有效电平高电平

察看《STM32F103ZET6》文件：

在这里插入图片描述

可以发现，定时器3通道2映射在PB5引脚上，所以可以通过TIM3_CH2 输出占空比可变的PWM即可。

察看IO的映射，《中文参考手册》：
在这里插入图片描述

发现是TIM3_CH2通过部分重映射到PB5（连接LED0的引脚）
需要注意的是PB5一定要复用输出，且一定要使能端口部分重映射。

3、完整代码

led.h代码：

//led.h
#ifndef __LED_H 
#define __LED_H	 
void LED_Init(void);	
#endif

led.c代码：

//led.c
#include "led.h"
#include "stm32f10x.h"
void LED_Init(void)
{
	GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStruct;
	 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB , ENABLE);
	
	GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;
	GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_5;
	GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStruct);
	 
	GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_5);

}

上述代码请注意以下修改内容：

GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;

pwm.h代码：

//pwm.h
#ifndef _PWM_
#define _PWM_
void PWM_Init(void);
#endif

pwm.c代码：

//pwm.c
#include "pwm.h"
#include "stm32f10x.h"
void PWM_Init(void)
{
	TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseInitStructure;
	GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
	TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;
	
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
	GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap_TIM3, ENABLE);
	
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period=19;
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler=7200;
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;
	TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseInitStructure);

	TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode=TIM_OCMode_PWM2;
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity=TIM_OCPolarity_High;
	TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState=TIM_OutputState_Enable;
	TIM_OC2Init(TIM3,&TIM_OCInitStructure);
	
	TIM_OC2PreloadConfig(TIM1, TIM_OCPreload_Enable);
	
	TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);
}

上述代码请注意以下修改内容：

GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap_TIM3, ENABLE);
//...
TIM_OC2Init(TIM3,&TIM_OCInitStructure);
//...
IM_OC2PreloadConfig(TIM1, TIM_OCPreload_Enable);

main.c代码：

///main.c
#include "stm32f10x.h"
#include "pwm.h"
#include "led.h"
#include "delay.h"
 int main(void)
 {	
	 u16 temp=0;
	 delay_init();
	 PWM_Init();
	 LED_Init();	
	 while(1)
	 {
		 for(temp=0;temp<20;temp++)
		 {
		  TIM_SetCompare2(TIM3, temp);
			 delay_ms(100);
		 }
	 } 
 }

上述代码请注意以下修改内容：

TIM_SetCompare2(TIM3, temp);

4、测试

下载程序后LED0显示：

在这里插入图片描述

将LED0的引脚PB5接示波器的效果：

在这里插入图片描述

标签：STM32F103,输出,定时器,TIM,寄存器,OCInitStructure,GPIO,PWM
来源： https://blog.csdn.net/Curnane0_0/article/details/119320557

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STM32F103五分钟入门系列（十五）输出比较（PWM输出）+各类测试

PWM输出

前言

一、定时器输出PWM简介

二、输出比较相关寄存器

1、捕获/比较模式寄存器 1(TIMx_CCMR1)（CH1、CH2）

2、捕获/比较模式寄存器 2(TIMx_CCMR2)（CH3、CH4）

3、捕获/比较使能寄存器(TIMx_CCER)

4、自动重装载寄存器(TIMx_ARR)

5、捕获/比较寄存器 1、2、3、4(TIMx_CCRx)

三、输出比较的相关库函数

1、初始化通道函数TIM_OCxInit（）

2、修改占空比函数TIM_SetCompareX（）

3、使能预装载寄存器TIM_OCxPreloadConfig（）

四、输出比较的编程顺序

1、使能相关时钟

（1）定时器时钟使能

（2）使能复用时钟

2、重映射GPIO_PinRemapConfig()（如果需要）

3、配置IO GPIO_Init()

4、初始化定时器、设置定时器TIM_TimeBaseInit(）

5、设置定时器相关通道PWM模式、使能对应通道输出 TIM_OCxInit（）

6、使能预装载寄存器TIM_OCxPreloadConfig（）

7、使能定时器

8、修改占空比函数TIM_SetCompareX（）（如果需要）

五、举例1+测试

1、题

2、分析

3、pwm.h编写

4、pwm.c编写

（1）使能定时器时钟、使能IO时钟、使能复用时钟

（2）配置IO

（3）初始化定时器、设置定时器

（4）设置定时器相关通道PWM模式、使能通道

（5）使能预装载寄存器

（6）使能定时器

（7）设置占空比

5、完整程序

6、测试

六、例2+测试

1、题

2、分析

3、完整程序

4、测试

七、例3—控制呼吸灯（飞线法）（+测试）

1、题

2、分析

3、完整代码

4、测试

八、例4—控制呼吸灯（引脚映射法）+测试

1、题

2、分析

3、完整代码

4、测试