pwm输出和输出比较

stm32cubemx配置f103zet6定时器中断，pwm波输出模式，输出捕获模式 慢慢更新 - 百叶集 - 博客园

 

stm32cubemx配置f103zet6定时器中断，pwm波输出模式，输出捕获模式 慢慢更新

 

定时器详细介绍（基于标准库的，原理部分可参考）： STM32-定时器详解_KevinFlyn的博客-CSDN博客_stm32定时器

1. 定时器中断配置 配置参考 STM32CubeMX配置定时器中断_小哥。的博客-CSDN博客_stm32cubemx配置定时器中断

使用内部时钟：internal clock，其它默认

 

定时器计数值更新时间：

 

 

 T为定时时间，Psc为预分频数，Arr为自动重装载寄存器的值，Tclk为定时器的输入时钟。
这里为T为1s，Tclk为72MHz，设置Psc为7200-1，Arr为10000-1。

自动重载值。

 

 

打开中断：（在高级定时器中，选择为：TIMX update interrupt）

 

 

 代码部分：

开启定时器：

HAL_StatusTypeDef HAL_TIM_Base_Start_IT(TIM_HandleTypeDef *htim)；

中断回调函数：

void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
  /* USER CODE BEGIN Callback 1 */

  if (htim->Instance == TIM3) { //获取触发中断的定时器号
    printf("tim3! \r\n");
  }

  /* USER CODE END Callback 1 */
}

2. 定时器PWM波输出模式

参考：(15条消息) STM32CubeMX—PWM波输出实验_FlyDremever的博客-CSDN博客_cube pwm

 

 

 

 内部时钟，配置CH1,CH2通道pwm输出模式，注意自动配置的GPIO口是否是自己想要的，若不是，且目标io口未被占用，可先将该通道disable，再直接点击目标口主动选择，如下图，选择后再在上图进行配置

 

 

 参数配置：

 

 

 

 内部时钟为 72Mhz，72分频后到定时器时钟1Mhz，1us定时器计数一次，从0计数到99，定时器溢出，重装载值，进行下一次计数。

pwm波频率计算：

（图源： PWM波输出实验_FlyDremever的博客-CSDN博客_cube pwm）

 

 

 其中：TIMf定时器时基频率，这里为72Mhz，ARR为自动重载值，即Counter Period(AutoReload Register)

由计数比较值控制占空比 Pluse，pwm模式控制极性（输出电平高低）：

PWM模式1，在向上计数时，一旦TIMx_CNT < TIMx_CCR1(上面那个pulse) 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)。

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。

生成代码：

手动开启PWM波输出通道：使用定时器PWM函数组，阻塞模式开启（没用中断和dma配置）

    HAL_TIM_PWM_Start(&htim3,TIM_CHANNEL_1);
    HAL_TIM_PWM_Start(&htim3,TIM_CHANNEL_2);

修改占空比推荐使用寄存器的方式： TIMx->CCRx = NUM;   (x为数字。 NUM 范围0 - ARR)

或者调用函数：_HAL_TIM_SetCompare(&htimx,TIM_CHANNEL_X,X);

__HAL_TIM_SetCompare(&htim3,TIM_CHANNEL_1,50);

建议先关闭定时器在修改值。

3.定时器输出比较模式

参考： STM32CubeMX定时器输出比较模式——输出相位可调矩形波_qq_37405067的博客-CSDN博客_stm32定时器输出比较模式

与pwm波输出方式只能调制占空比相比，输出比较模式只能调整相位，注意这里的频率由于要通过两次比较后电平翻转得到，自动重载值减半。

 

 

 使能通道输出：

    HAL_TIM_OC_Start(&htim3,TIM_CHANNEL_1);
    HAL_TIM_OC_Start(&htim3,TIM_CHANNEL_2);

 

 

 

本期我们介绍剩下其他配置：输入捕获，输出比较，强制输出。

 

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输入捕获

Input Capture顾名思义是输入捕获，它的作用有点类似于外部中断+定时器。其基本作用是捕获外部信号或事件，并记录下该事件发生时定时器的计数值。

利用这个功能我们就可以实现测脉宽（上升沿和下降沿之间的时间），周期，频率等参数。

当我们配置一个通道为输入捕获时，会有四个设置，主要需要关心的是：Polarity Selection捕获模式，Rising Edge即信号上升沿（0->1）触发捕获。

Falling Edge为下降沿触发捕获，BothEdges为双向捕获。

Input Filter为输入滤波器，当我们的输入信号有比较大的噪声或者波动的时候，增加这个值，可以让定时器在延时一段时钟之后再触发捕获（按键消抖）。

 

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强制输出

之前无论是PWM模式也好，输入捕获8模式也好，都需要依赖于定时器的计数值，而不能直接修改引脚的高低电平状态。

而强制输出模式可以强制控制定时器的输出引脚的状态，而不依赖于定时器的正常计数或比较操作，允许你通过软件直接控制定时器的输出引脚，无论定时器的计数器状态或比较寄存器如何。

这在需要强制输出特定信号（如强制输出高电平或低电平）的时候非常有用，特别是在某些控制系统中，要求在特定情况下强制设置输出状态以实现精确控制。

例如我们在点击控制过程中，如果检测到了电机出现故障，此时无论是停止定时器，还是停止PWM功能输出，如果引脚此时处于高电平状态，那么我们是无法让引脚置低的。必须等定时器计数到另一个状态的时候才能让引脚变低。

如果我们采用Force OutPut，就可以通过软件使得手动拉低引脚，防止电机继续工作在故障状态。

 

 

并且模式选择中有着强制拉高和强制拉低两个功能，它的作用是当计数值（CNT）到达设定值时，强制拉高或拉低输出引脚。

它的主要用途包括 紧急停止、同步控制、外部事件处理 等特殊场景，能够提供直接、立即的信号输出控制。

 

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比较输出

比较输出无论是输出引脚配置还是参数配置都和PWM输出都比较接近，这里我们着重介绍一下二者的区别。

PWM模式本身并不复杂，是利用CCR和计数值（CNT）的值来实现输出高低电平。主要用于生成周期性信号，控制信号的占空比，通过调节占空比来控制输出的功率或强度。

 

 

 

而输出比较模式则不一样。通道设置为输出比较模式之后，定时器通过比较计数值与预设值，当两者相等时触发输出信号的改变，定时器会触发一个事件，这个事件后面会说。通常用在占空比比较固定，常用于生成定时脉冲或在特定时刻产生事件。

虽然二者在使用定时器的比较机制上有很多相似性，但它们的核心区别在于占空比控制和输出信号的应用目标。

 

 

可以看到比较输出的模式比较多，但是仔细分析其功能。他是一个功能非常强大功能。Frozen是冻结引脚输出，引脚不输出高低电平。但是当计数值到达比较值时会触发比较输出的中断回调函数。

Active Level on match是到达比较值时将引脚设置为高电平（不会主动拉低）。Inactive 则是拉低。

Toggle on match 则是翻转引脚电平，利用这个功能我们可以实现方波输出，但是需要注意的是，每次到达比较值时实现电平翻转，因此方波的频率是我们定时器频率的一半，并且占空比没有PWM那么容易控制。

Froced Active顾名思义就是强制高电平。

因此输出比较更像是一个集大成者，既可以实现PWM模式的方波输出，也可以实现强制输出的强制功能