【STM32】TIM定時器輸出比較

1?輸出比較

1.1?輸出比較簡介

  1. OC（Output Compare）輸出比較；IC（Input?Capture）輸入捕獲；CC（Capture/Compare）輸入捕獲和輸出比較的單元
  2. 輸出比較可以通過比較CNT與CCR寄存器值（CCR捕獲/比較寄存器）的關系，來對輸出電平進行置1、置0或翻轉的操作，用于輸出一定頻率和占空比的PWM波形
  3. 每個高級定時器和通用定時器都擁有4個輸出比較通道
  4. 高級定時器的前3個通道額外擁有死區生成和互補輸出的功能

主要是用來輸出PWM波形的，PWM波形又是驅動電機的必要條件。

這個CCR是共用的，當使用輸入捕獲時，它就是捕獲寄存器；當使用輸出比較時，它就是比較寄存器。在輸出比較這里，這塊電路會比較CNT和CCR的值，CNT計數自增，CCR是我們給定的一個值，當CNT大于CCR、小于CCR、等于CCR時，輸出就會置1，置0，置1，置0，這樣就可以輸出一個電平不斷跳變的PWM波形了。

1.2?PWM簡介

PWM（Pulse Width Modulation）脈沖寬度調制

在具有慣性的系統中，可以通過對一系列脈沖的寬度進行調制，來等效地獲得所需要的模擬參量，常應用于電機控速等領域

PWM參數：

???? 頻率 = 1 / TS??????????? 占空比 = TON / TS?????????? 分辨率 = 占空比變化步距

1.3?輸出比較通道

通用定時器的輸出比較部分電路

對應的是

?最后通過TIMx_CH1輸出到GPIO引腳上。

左邊是CNT計數器和CCR1第一路的捕獲/比較寄存器；它倆比較，當CNT > CCR1?或者?CNT = CCR1時，就會給輸出模式控制器傳一個信號，然后輸出模式控制器就會改變它輸出OC1REF（reference參考信號）的高低電平；接下來可以把OC1REF映射到主模式的TRGO輸出上去；不過REF的主要去向還是走下面。

這是一個極性選擇，給這個寄存器寫0，信號就會往上走，就是信號電平不反轉；寫1的話，信號就會往下走，信號會通過一個非門取反，輸出的信號就會發生反轉。最后就是OC1引腳，這個引腳是CH1通道的引腳，在引腳定義中就可以具體知道是哪個GPIO了。

輸出模式控制器的工作：輸出比較模式，通過寄存器來配置。

模式

描述

凍結

CNT=CCR時（無效），REF保持為原狀態

匹配時置有效電平

CNT=CCR時，REF置有效電平（高電平），一次性的

匹配時置無效電平

CNT=CCR時，REF置無效電平（低電平），一次性的

匹配時電平翻轉

CNT=CCR時，REF電平翻轉

強制為無效電平

CNT與CCR無效，REF強制為無效電平。在暫停期間保持高電平

強制為有效電平

CNT與CCR無效，REF強制為有效電平。在暫停期間保持低電平

PWM模式1

向上計數：CNT<CCR時，REF置有效電平，CNT≥CCR時，REF置無效電平

向下計數：CNT>CCR時，REF置無效電平，CNT≤CCR時，REF置有效電平

PWM模式2

向上計數：CNT<CCR時，REF置無效電平，CNT≥CCR時，REF置有效電平

向下計數：CNT>CCR時，REF置有效電平，CNT≤CCR時，REF置無效電平

（1）凍結模式：輸出暫停；

（2）匹配時置有效電平、匹配時置無效電平、匹配時電平翻轉：有效/無效電平一般是高級定時器的說法；簡單理解有效電平是高電平，無效電平是低電平。

（3）PWM模式

PWM模式2是PWM模式1的取反。

1.4?PWM基本結構

?左上角是時基單元和控制部分，輸出PWM暫時不需要中斷。下面就是輸出比較單元了，總共有4路。輸出比較單元的最開始，是CCR捕獲/比較寄存器，CCR是我們自己設定的，CNT不斷自增運行，同時它倆還在不斷比較，后面是輸出模式控制器（PWM模式1）。

藍色線是CNT的值，黃色線是ARR的值，CNT（藍色線）從0開始自增，一直增到ARR的值，之后清零繼續自增。在這個過程中再設置一條紅線（CCR的值），之后再執行【CNT<CCR時，REF置有效電平；CNT≥CCR時，REF置無效電平】，下面綠色部分是輸出。

CNT<CCR時，REF置有效電平；CNT≥CCR時，REF置無效電平。并且它的占空比是受CCR值調控的；如果CCR設置高一些，輸出占空比就大一些。

1.5?參數計算

PWM頻率：? Freq = CK_PSC / (PSC + 1) / (ARR + 1)

對應著計數器的一個溢出更新周期，PWM的頻率等于計數器的更新頻率。

PWM占空比：? Duty = CCR / (ARR + 1)

PWM分辨率：? Reso = 1 / (ARR + 1)

輸出一個頻率為1KHz，占空比可以任意調控，切分辨率為1%的PWM波形

Reso = 1 / (ARR + 1) = 1% =====》ARR = 99

Duty = CCR / (ARR + 1) = CCR / 100? =====》?CCR = [0, 100]

Freq = CK_PSC / (PSC + 1) / (ARR + 1) = 1000 =====》?CK_PSC / (PSC + 1) = 100000

1.6?舵機簡介

舵機是一種根據輸入PWM信號占空比來控制輸出角度的裝置

輸入PWM信號要求：周期為20ms，高電平寬度為0.5ms~2.5ms

大概的執行邏輯：PWM信號輸入到控制板，給控制板一個指定的目標角度，然后電位器會檢測輸出軸的當前角度；如果大于目標角度，電機就會反轉；否則正轉。最終使輸出軸固定在指定角度。

1.6.1?舵機硬件電路

1.7?直流電機

直流電機是一種將電能轉換為機械能的裝置，有兩個電極，當電極正接時，電機正轉，當電極反接時，電機反轉

直流電機屬于大功率器件，GPIO口無法直接驅動，需要配合電機驅動電路來操作

TB6612是一款雙路H橋型的直流電機驅動芯片，可以驅動兩個直流電機并且控制其轉速和方向

1.7.1?硬件電路

看圖和引腳說明，很清晰。

STBY引腳是待機控制引腳。如果接GND，芯片就不工作，處于待機狀態；如果接邏輯電源VCC，芯片就正常工作。

看手冊

強置輸出模式：CNT和CCR無效，REF強制為高和低的那兩種模式

輸出比較模式：CNT=CCR時，REF凍結、置高、置低、反轉那四種模式

PWM 模式：CNT > CCR或者CNT < CCR時，REF置高或者置低的那兩種模式。

2?TIM輸出比較之PWM驅動LED呼吸燈

2.1?接線圖

注意這里：高電平點亮，低電平熄滅。即占空比越大，LED越亮；占空比越小，LED越暗。

2.2?封裝模塊

按這個流程圖進行初始化

先看輸出比較相關的函數

// 這4個函數是用來配置輸出比較的
void TIM_OC1Init(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_OCInitTypeDef* TIM_OCInitStruct);
void TIM_OC2Init(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_OCInitTypeDef* TIM_OCInitStruct);
void TIM_OC3Init(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_OCInitTypeDef* TIM_OCInitStruct);
void TIM_OC4Init(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_OCInitTypeDef* TIM_OCInitStruct);// 用來給輸出比較結構體賦值一個默認值的
void TIM_OCStructInit(TIM_OCInitTypeDef* TIM_OCInitStruct);// 僅高級定時器使用,在使用高級定時器輸出PWM時,需要用這個函數使能主輸出；否則PWM將不能正常輸出
void TIM_CtrlPWMOutputs(TIM_TypeDef* TIMx, FunctionalState NewState);// 用來配置強制輸出模式的。強制輸出高電平和輸出設置100%占空比一樣
void TIM_ForcedOC1Config(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_ForcedAction);
void TIM_ForcedOC2Config(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_ForcedAction);
void TIM_ForcedOC3Config(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_ForcedAction);
void TIM_ForcedOC4Config(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_ForcedAction);// 配置CCR寄存器的預裝功能，就是影子寄存器；寫入的值不會立即生效，在更新事件才會生效
void TIM_OC1PreloadConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCPreload);
void TIM_OC2PreloadConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCPreload);
void TIM_OC3PreloadConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCPreload);
void TIM_OC4PreloadConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCPreload);// 配置快速使能的
void TIM_OC1FastConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCFast);
void TIM_OC2FastConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCFast);
void TIM_OC3FastConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCFast);
void TIM_OC4FastConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCFast);// 外部事件時清除ref信號
void TIM_ClearOC1Ref(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCClear);
void TIM_ClearOC2Ref(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCClear);
void TIM_ClearOC3Ref(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCClear);
void TIM_ClearOC4Ref(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCClear);// 單獨設置輸出比較極性的
void TIM_OC1PolarityConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCPolarity);
void TIM_OC1NPolarityConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCNPolarity);
void TIM_OC2PolarityConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCPolarity);
void TIM_OC2NPolarityConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCNPolarity);
void TIM_OC3PolarityConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCPolarity);
void TIM_OC3NPolarityConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCNPolarity);
void TIM_OC4PolarityConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCPolarity);// 單獨修改輸出使能參數的
void TIM_CCxCmd(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_Channel, uint16_t TIM_CCx);
void TIM_CCxNCmd(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_Channel, uint16_t TIM_CCxN);// 選擇輸出比較模式
void TIM_SelectOCxM(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_Channel, uint16_t TIM_OCMode);// 單獨更改RCC寄存器的值
void TIM_SetCompare1(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t Compare1);
void TIM_SetCompare2(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t Compare2);
void TIM_SetCompare3(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t Compare3);
void TIM_SetCompare4(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t Compare4);

要掌握的

// 這4個函數是用來配置輸出比較的
void TIM_OC1Init(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_OCInitTypeDef* TIM_OCInitStruct);
void TIM_OC2Init(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_OCInitTypeDef* TIM_OCInitStruct);
void TIM_OC3Init(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_OCInitTypeDef* TIM_OCInitStruct);
void TIM_OC4Init(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_OCInitTypeDef* TIM_OCInitStruct);// 單獨更改RCC寄存器的值
void TIM_SetCompare1(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t Compare1);
void TIM_SetCompare2(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t Compare2);
void TIM_SetCompare3(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t Compare3);
void TIM_SetCompare4(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t Compare4);

看這個圖

有TIM2_CH1_ETR在PA0這一行，說明TIM2的ETR引腳和通道1的引腳都是借用了PA0引腳，換句話，TIM2的引腳復用到了PA0引腳上，所以如果要使用TIM2的OC1也就是CH1t通道，輸出PWM那它就只能在PA0的引腳輸出，不能任意接。同樣，TIM2的CH2對應PA1。。。。。。

還可以修改

計算：頻率1kHz，占空比50% ，分辨率為1%。

PWM分辨率：?? ?Reso = 1 / (ARR + 1) = 1% ? ? ??? ??? ??? ??? ??? ??? ????????????==> ARR= 100 - 1

PWM占空比：?? ?Duty = CCR / (ARR + 1) = 50% ? ?? ??? ??? ??? ??? ??? ?????????==> CCR = 50

PWM頻率：?? ?Freq = CK_PSC(72M) / (PSC + 1) / (ARR + 1) = 1K ??? ?==> PSC = 720 - 1

// 2配置時基單元(預分頻器、自動重裝器、計數模式等)// ...TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 100 - 1;				// ARR自動重裝器的值 兩個合起來計數0.1秒TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 720 - 1;			// PSC預分頻器的值，720分頻，得到100k計數TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseInitStructure);// 3配置輸出比較單元(CCR的值、輸出比較模式、極性選擇、輸出使能)TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure);               					 // 先初始化，后面再按需修改// ...TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0;            							 // CCR的值w為50，先設置為0，后面變化// 這個函數的選擇按照GPIO口需求來，PA0口對應的是第一個輸出比較通道TIM_OC1Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);

PWM.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header// PWM初始化函數
void PWM_Init(void)
{// 1RCC開啟時鐘RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);TIM_InternalClockConfig(TIM2);// 2配置時基單元(預分頻器、自動重裝器、計數模式等)TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;		// 時鐘分頻，影響不大TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;	// 計數模式，向上計數TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;			// 重復計數器的值// 關鍵參數TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 100 - 1;				// ARR自動重裝器的值 兩個合起來計數0.1秒TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 720 - 1;			// PSC預分頻器的值，720分頻，得到100k計數TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseInitStructure);// 3配置輸出比較單元(CCR的值、輸出比較模式、極性選擇、輸出使能)TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure);               					 // 先初始化，后面再按需修改TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;     					 // 輸出比較模式,PWM模式1TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;                // 輸出比較極性，高級性，極性不反轉，有效電平是高電平TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;            // 輸出狀態輸出使能TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0;            							 // CCR的值w為50，先設置為0，后面變化// 這個函數的選擇按照GPIO口需求來，PA0口對應的是第一個輸出比較通道TIM_OC1Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);// 頻率1kHz，占空比50% ，分辨率為1%。 CCR = 50 ,/**PWM分辨率：	Reso = 1 / (ARR + 1) = 1%      						==> ARR= 100 - 1PWM占空比：	Duty = CCR / (ARR + 1) = 50%   						==> CCR = 50PWM頻率：	Freq = CK_PSC(72M) / (PSC + 1) / (ARR + 1) = 1K  	==> PSC = 720 - 1*/// 4配置GPIO(初始化為復用推挽輸出，參考引腳定義表)RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;				// 復用推挽輸出。定時器控制引腳，輸出控制權轉移給片上外設GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);// 5運行控制，啟動計數器TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
}// 更改通道1的CCR值
void PWM_SetCompare1(uint16_t Compare)
{TIM_SetCompare1(TIM2, Compare);
}

2.3?主函數

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "PWM.h"uint8_t i;int main()
{OLED_Init();					// 初始化OLEDPWM_Init();						// PWM初始化OLED_ShowString(1, 1, "Hello");while (1){// 點亮for (i = 0; i <= 100; i++){PWM_SetCompare1(i);Delay_ms(10);}// 熄滅for (i = 0; i <= 100; i++) {PWM_SetCompare1(100 - i);Delay_ms(10);}}
}

現象：接在PA0號口的燈如呼吸一般亮滅

復用到PA15

PWM.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header// PWM初始化函數
void PWM_Init(void)
{// 1RCC開啟時鐘RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);TIM_InternalClockConfig(TIM2);RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);      // 重映射使用AFIOGPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap1_TIM2, ENABLE);     // 部分重映射PA15GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable, ENABLE);  // 解除調試端口// 2配置時基單元(預分頻器、自動重裝器、計數模式等)TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;		// 時鐘分頻，影響不大TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;	// 計數模式，向上計數TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;			// 重復計數器的值// 關鍵參數TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 100 - 1;				// ARR自動重裝器的值 兩個合起來計數0.1秒TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 720 - 1;			// PSC預分頻器的值，720分頻，得到100k計數TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseInitStructure);// 3配置輸出比較單元(CCR的值、輸出比較模式、極性選擇、輸出使能)TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure);               					 // 先初始化，后面再按需修改TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;     					 // 輸出比較模式,PWM模式1TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;                // 輸出比較極性，高級性，極性不反轉，有效電平是高電平TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;            // 輸出狀態輸出使能TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0;            							 // CCR的值w為50，先設置為0，后面變化// 這個函數的選擇按照GPIO口需求來，PA0口對應的是第一個輸出比較通道TIM_OC1Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);// 頻率1kHz，占空比50% ，分辨率為1%。 CCR = 50 ,/**PWM分辨率：	Reso = 1 / (ARR + 1) = 1%      						==> ARR= 100 - 1PWM占空比：	Duty = CCR / (ARR + 1) = 50%   						==> CCR = 50PWM頻率：	Freq = CK_PSC(72M) / (PSC + 1) / (ARR + 1) = 1K  	==> PSC = 720 - 1*/// 4配置GPIO(初始化為復用推挽輸出，參考引腳定義表)RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;				// 復用推挽輸出。定時器控制引腳，輸出控制權轉移給片上外設
//	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_15;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);// 5運行控制，啟動計數器TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
}// 更改通道1的CCR值
void PWM_SetCompare1(uint16_t Compare)
{TIM_SetCompare1(TIM2, Compare);
}

3 TIM輸出比較之PWM驅動舵機

3.1?接線圖

注意顏色

3.2?模塊封裝

輸入PWM信號要求：周期為20ms，高電平寬度為0.5ms~2.5ms

	// 輸入PWM信號要求：周期為20ms(50Hz)，高電平寬度為0.5ms~2.5ms,占空比[2.5%, 12.5%]/**PWM分辨率：	Reso = 1 / (ARR + 1)PWM占空比：	Duty = CCR / (ARR + 1)PWM頻率：	Freq = CK_PSC(72M) / (PSC + 1) / (ARR + 1)PSC = 72 - 1ARR = 20000 - 1CCR的范圍是[500, 2500]*/

現在使用的是PA1的通道2

PWM.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header// PWM初始化函數
void PWM_Init(void)
{// 1RCC開啟時鐘RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);TIM_InternalClockConfig(TIM2);// 2配置時基單元(預分頻器、自動重裝器、計數模式等)TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;		// 時鐘分頻，影響不大TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;	// 計數模式，向上計數TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;			// 重復計數器的值// 關鍵參數TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 20000 - 1;				// ARR自動重裝器的值 兩個合起來計數0.1秒TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 72 - 1;				// PSC預分頻器的值，72分頻，得到100k計數TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseInitStructure);// 3配置輸出比較單元(CCR的值、輸出比較模式、極性選擇、輸出使能)TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure);               					 // 先初始化，后面再按需修改TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;     					 // 輸出比較模式,PWM模式1TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;                // 輸出比較極性，高級性，極性不反轉，有效電平是高電平TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;            // 輸出狀態輸出使能TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0;            							 // CCR的值w為50，先設置為0，后面變化// 這個函數的選擇按照GPIO口需求來，PA1口對應的是第二個輸出比較通道TIM_OC2Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);// 輸入PWM信號要求：周期為20ms(50Hz)，高電平寬度為0.5ms~2.5ms,占空比[2.5%, 12.5%]/**PWM分辨率：	Reso = 1 / (ARR + 1)PWM占空比：	Duty = CCR / (ARR + 1)PWM頻率：	Freq = CK_PSC(72M) / (PSC + 1) / (ARR + 1)PSC = 72 - 1ARR = 20000 - 1CCR的范圍是[500, 2500]*/// 4配置GPIO(初始化為復用推挽輸出，參考引腳定義表)RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;				// 復用推挽輸出。定時器控制引腳，輸出控制權轉移給片上外設GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);// 5運行控制，啟動計數器TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
}// 更改通道2的CCR值
void PWM_SetCompare2(uint16_t Compare)
{TIM_SetCompare2(TIM2, Compare);
}

Servo.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "PWM.h"// 舵機模塊
void Servo_Init(void)
{PWM_Init();   // 初始化PWM模塊
}// 設置舵機角度。即改CCR的值
void Servo_SetAngle(float angle)
{// 0°   500// 180  2500PWM_SetCompare2(angle / 180 * 2000 + 500);
}

3.3?主函數

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "Key.h"
#include "OLED.h"
#include "Servo.h"uint8_t keyNum;
float angle;int main()
{OLED_Init();       						// 初始化OLED_ShowString(1, 1, "angle:");   		// 顯示字符串Servo_Init();KEY_Init();while (1){keyNum = KEY_GetNum();				// 讀按鍵if (keyNum == 1){angle += 30;if (angle > 180){angle = 0;}}Servo_SetAngle(angle);				// 設置舵機角度(設置CCR的值)OLED_ShowNum(1, 7, angle, 3);}
}

現象：按按鍵，舵機從0°開始，每次轉動30°，當大于180°時，回到0°

輸入PWM信號要求：周期為20ms，高電平寬度為0.5ms~2.5ms

通過修改CCR的值，改變占空比，進而輸出不同占空比的PWM波形。

4?TIM輸出比較之PWM驅動直流電機

4.1?接線圖

4.2?模塊封裝

電機接到了通道3上

PWM.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header// PWM初始化函數
void PWM_Init(void)
{// 1RCC開啟時鐘RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);TIM_InternalClockConfig(TIM2);// 2配置時基單元(預分頻器、自動重裝器、計數模式等)TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;		// 時鐘分頻，影響不大TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;	// 計數模式，向上計數TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;			// 重復計數器的值// 關鍵參數TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 100 - 1;				// ARR自動重裝器的值 兩個合起來計數0.1秒TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 36 - 1;			// PSC預分頻器的值，36分頻TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseInitStructure);// 3配置輸出比較單元(CCR的值、輸出比較模式、極性選擇、輸出使能)TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure);               					 // 先初始化，后面再按需修改TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;     					 // 輸出比較模式,PWM模式1TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;                // 輸出比較極性，高級性，極性不反轉，有效電平是高電平TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;            // 輸出狀態輸出使能TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0;            							 // CCR的值w為50，先設置為0，后面變化// 這個函數的選擇按照GPIO口需求來，PA2口對應的是第一個輸出比較通道TIM_OC3Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);// 頻率1kHz，占空比50% ，分辨率為1%。 CCR = 50 ,/**PWM分辨率：	Reso = 1 / (ARR + 1) = 1%      						==> ARR= 100 - 1PWM占空比：	Duty = CCR / (ARR + 1) = 50%   						==> CCR = 50PWM頻率：	Freq = CK_PSC(72M) / (PSC + 1) / (ARR + 1) = 1K  	==> PSC = 720 - 1*/// 4配置GPIO(初始化為復用推挽輸出，參考引腳定義表)RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;				// 復用推挽輸出。定時器控制引腳，輸出控制權轉移給片上外設GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);// 5運行控制，啟動計數器TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
}// 更改通道1的CCR值
void PWM_SetCompare3(uint16_t Compare)
{TIM_SetCompare3(TIM2, Compare);
}

Motor.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "PWM.h"// 電機初始化
void Motor_Init(void)
{// 還有兩個角需要初始化（控制電機方向）RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);// 配置端口GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;			// 推挽輸出GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);// 初始化PWMPWM_Init();
}// 設置速度函數
void Motor_Speed(int8_t speed)
{// 正轉if (speed >= 0){// 設置方向GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_4);GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_5);// 速度，RCC的值，即調節占空比PWM_SetCompare3(speed);}else{// 設置方向GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_4);GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_5);// 速度，RCC的值，即調節占空比PWM_SetCompare3(-speed);}}

4.3?主函數

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "Motor.h"
#include "Key.h"uint8_t keyNum;
int8_t speed;int main()
{OLED_Init();					// 初始化OLEDOLED_ShowString(1, 1, "Speed:");Motor_Init();KEY_Init();while (1){keyNum = KEY_GetNum();if (keyNum == 1){speed += 20;if (speed >= 100){speed = -100;}}Motor_Speed(speed);OLED_ShowSignedNum(1, 7, speed, 3);}
}

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