stm32-嵌入式|蓝桥杯STM32G431（HAL库开发）——CT117E学习笔记15：PWM输出

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嵌入式|蓝桥杯STM32G431（HAL库开发）——CT117E学习笔记01：赛事介绍与硬件平台

嵌入式|蓝桥杯STM32G431（HAL库开发）——CT117E学习笔记02：开发环境安装

嵌入式|蓝桥杯STM32G431（HAL库开发）——CT117E学习笔记03：G4时钟结构

嵌入式|蓝桥杯STM32G431（HAL库开发）——CT117E学习笔记04：从零开始创建工程模板并开始点灯

嵌入式|蓝桥杯STM32G431（HAL库开发）——CT117E学习笔记05：Systick滴答定时器

嵌入式|蓝桥杯STM32G431（HAL库开发）——CT117E学习笔记06：按键输入

嵌入式|蓝桥杯STM32G431（HAL库开发）——CT117E学习笔记07：ADC模数转换

嵌入式|蓝桥杯STM32G431（HAL库开发）——CT117E学习笔记08：LCD液晶屏

嵌入式|蓝桥杯STM32G431（HAL库开发）——CT117E学习笔记09：EEPROM

嵌入式|蓝桥杯STM32G431（HAL库开发）——CT117E学习笔记10：USART串口通讯

嵌入式|蓝桥杯STM32G431（HAL库开发）——CT117E学习笔记11：数字电位器MCP4017

嵌入式|蓝桥杯STM32G431（HAL库开发）——CT117E学习笔记12：DAC数模转换

嵌入式|蓝桥杯STM32G431（HAL库开发）——CT117E学习笔记13：RTC实时时钟

嵌入式|蓝桥杯STM32G431（HAL库开发）——CT117E学习笔记14：PWM捕获

嵌入式|蓝桥杯STM32G431（HAL库开发）——CT117E学习笔记15：PWM输出

嵌入式|蓝桥杯STM32G431（HAL库开发）——CT117E学习笔记16：蓝桥杯编程手册

嵌入式|蓝桥杯STM32G431（HAL库开发）——CT117E学习笔记17：第十四届省赛真题

前言

上节课讲解了PWM捕获，这节课讲解一下PWM的输出，也就是用STM32进行编程，让在特定的管脚上产生PWM信号，这个信号的占空比和频率是可调节的。

我们知道开发板上有两个排针：

这些排针上对应的是相应的管脚，其中PA1-7都是可以用作PWM输出的（当然也可以用作捕获），不同管脚对应TIM的不同通道，只需要在CubeMX中配置引脚就可以看到对应的通道了。上一节我们PWM捕获也用到TIM，这里我们PWM输出的时候就不要用相同的TIM了，比方说上一届我们用的TIM2捕获，这节我们可以用其他的TIM输出如TIM16和TIM17，他们对应的是PA6和PA7管脚。我们本节以PA7为例。

一、基础知识

我们先了解一下PWM输出的基本原理。

PWM输出的本质也是定时器，只要开启TIM定时器，CNT计数器就开始++了，然后我们根据配置（一般还是1us）来计时。在捕获中我们一嘴带过了一下ARR，ARR是自动重装载寄存器，相当于计数的周期，计数到了周期之后会自动溢出重新计数。在捕获中我们是不需要溢出的，所以直接设置的最大值0xFFFFFFFF，但是在PWM输出里面我们是需要它溢出的，因为这样就可以通过ARR让CNT隔一段时间清零，实现了信号的周期变化。CNT每数到数就重新计数，比如ARR固定为1000，那么周期就是1000us，即1ms。

除此之外还有一个CCRx比较寄存器，用于控制高电平的时间，当CNT计数到CCRx时，输出极性会翻转，这样我们就可以控制PWM的占空比了。其中的x对应不同的通道，比如CCR1就对应通道1，因为定时器有很多个通道，这样不同的通道就有不同的比较值可以设置。但是ARR是整个定时器都共用的。

比如我们可以设置（CNT<=CCRx）时，引脚输出1，（CNT>=CCRx）时，引脚输出0，这样通过调整CCRx就可以调节占空比了。至于这个谁是高电平谁是低电平我们是可以自己设置的。

二、产生一路PWM信号

1.CubeMX配置

我们用PA7，也就是定时器17的通道1来输出PWM，我们来看一下怎么配置。

先勾选PA7。

然后找TIM17，点Activated激活，并在通道1选择PWM输出模式。（不选择输出比较模式是因为这里PWM输出模式更为方便，可以直接调整周期和占空比）

PWM输出就不用选择中断了。然后开始配置Configuration。

Prescaler分频我们还是选择79。Counter Mode依然是up向上计数模式，不用更改。

Counter Period就是我们的ARR寄存器，用来控制周期和频率的。我们假设要生成的频率是1kHz，那么周期就是1ms，那么就需要1000个CNT，所以Counter Period我们设置成999。还有一个auto-reload preload是选择是否打开预装载，我们将其使能。其他的保持默认即可。

最下面的PWM输出通道1还需要更改一下，里面有一个选择PWM模式1还是模式2，这两个的区别就是，模式1代表CNT<CCR1的时候为活跃状态（在底下的CH Polarity可以设置活跃状态是high还是low，如果是high就代表高电平），模式2代表CNT<CCR1的时候为非活跃状态。所以我们推荐配置模式1，活跃状态是high，这样配合起来的效果就是：CNT<CCR1时为高电平，CNT>CCR1时为低电平。

而这里的Pulse就是我们所说的CCRx寄存器，用于控制PWM的占空比（如果按照上面的设置，Pulse就是高电平的时间）。因为前面设置了周期是1000，那么如果这里设置200，就代表着20%的占空比。

所以我们总结一下要改的地方：先勾选一下激活，然后选择模式为PWM输出模式，然后预分频设置为79（每1us计数一次），然后设置Counter Period为999（周期为1000us），然后打开预装载，然后设置Pulse（高电平时间）。

这样我们就配置好了，生成工程即可。

2.程序设计

配置完之后我们可以看一下TIM17的初始化代码，这里我们可以看到刚刚配置的周期和高电平时间都已经生成好了，分别用htim17.Init.Period和sConfigOC.Pulse表示。

然后我们就可以进行程序设计了，先调用一下TIM17的初始化函数MX_TIM17_Init()，然后开启PWM输出：HAL_TIM_PWM_Start(&htim17,TIM_CHANNEL_1)。

我们编译下载到开发板就直接可以输出了。

当然我们也可以改变PWM的周期和占空比，直接用对应的寄存器改就行了（ARR、CCR1），比如：

TIM17->ARR = 499;//周期改为500us，频率为2kHz
TIM17->CCR1 = 250;//占空比为50%

因为是操作寄存器的，所以可以直接改，比较方便。

也可以设置一个变量，然后通过按键调占空比等等。

u16 cycle = 499;
u16 high_time = 250；
void PWM_Out_Process()
{
    TIM17->ARR = cycle;//周期为cycle+1=500us，频率为2kHz
    TIM17->CCR1 = high_time;//占空比为high_time/(cycle+1),即50%
}

三、产生二路PWM信号