PWM定义:脉冲宽度调制(PulseWidthModulation,PWM)简称脉宽调制。通俗讲,PWM是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。通过高分辨率计数器的使用,方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。PWM信号仍然是数字的,因为在给定的任何时刻,满幅值的直流供电要么完全有(ON),要么完全无(OFF)。电压或电流源是以一种通(ON)或断(OFF)的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。通的时候即是直流供电被加到负载上的时候,断的时候即是供电被断开的时候。只要带宽足够,任何模拟值都可以使用PWM进行编码。我们都知道单片机的引脚可以输出高低两种电平,高电平称之为1,而低电平称之为0。而所谓的PWM波指的是在一定周期内不同比例的高低电平,如下图所示,输出不同比例的方波,在一定时间内高电平的比例分别达到10%,50%,90%。
占空比定义
:占空比就是高电平所占整个周期的时间
第一个PWM波,周期为10ms,高电平的时间为4ms,所以占空比为40%,同理第二个PWM波为60%,第三个为80%。
PWM的频率
: PWM的频率的整个周期的倒数,所以说上图PWM的周期为1/0.01,也就是100HZ。改变PWM的频率是通过改变整个的周期实现的。所以通过改变高低电平总共的时间、改变高电平占总周期的比例就可以实现任意频率、任意占空比的PWM波。
脉冲宽度调制(PWM),是英文“Pulse Width Modulation”的缩写,简称脉宽调制,是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。简单一点,就是对脉冲宽度的控制。PWM的作用,我们都知道对于一个发光二极管,在一定电压范围内,输入端的电压越高,二极管的亮度也就越大。我们可以用单片机控制二极管的亮灭,我们会发现单片机引脚只能输出两种电压,即1与0;但是我们想控制二极管亮度。这是我们可以用PWM波控制,通过输出不同比例的高低电平,等效于一定的电压值,此时,就可以对二极管亮度调节了。
STM32 的定时器除了 TIM6 和 7。其他的定时器都可以用来产生 PWM 输出。其中高级定时器 TIM1 和 TIM8 可以同时产生多达 7 路的 PWM 输出。而通用定时器也能同时产生多达 4路的 PWM 输出,这样,STM32 最多可以同时产生 30 路 PWM 输出!这里我们仅利用 TIM3的 CH2 产生一路 PWM 输出。
STM32 的通用定时器 TIMx 产生 PWM 输出,我们还会用到 3 个寄存器,来控制 PWM 的。这三个寄存器分别是:捕获 /比较模式寄存器(TIMx_CCMR1/2)、捕获/比较使能寄存器(TIMx_CCER)、捕获/比较寄存器(TIMx_CCR1~4)。
捕获/比较模式寄存器(TIMx_CCMR1/2),该寄存器总共有 2 个,TIMx _CCMR1和 TIMx _CCMR2。TIMx_CCMR1 控制 CH1 和 2,而 TIMx_CCMR2 控制 CH3 和 4。
捕获/比较使能寄存器(TIMx_CCER)
这里只用到了 CC2E 位,该位是输入/捕获 2 输出使能位,要想PWM 从 IO 口输出,这个位必须设置为 1,所以我们需要设置该位为 1。
捕获/比较寄存器(TIMx_CCR1~4)
在输出模式下,该寄存器的值与 CNT 的值比较,根据比较结果产生相应动作。利用这点,我们通过修改这个寄存器的值,就可以控制 PWM 的输出脉宽了。
STM32 的重映射控制是由复用重映射和调试 IO 配置寄存器(AFIO_MAPR)控制的。