stm32 TIM定时器 PWM脉冲输出[操作寄存器+库函数]

脉冲调制（PWM）是利用微处理器对数字输出来对模拟电路的一种非常有效的技术。简单点说就是对确定频率的信号，调整其占空比。

stm32的定时器除了TIM6和TIM7外，其他定时器都可以产生PWM输出。其中高级定时器TIM1和TIM8可以产生多达7路的PWM输出。通用定时器可以产生4路的PWM输出。

在stm32 TIM定时器[操作寄存器+库函数] 中我们是通过在中断中，翻转指定引脚的电平。在stm32中可以通过配置一个捕获/比较模式寄存器(TIMx_CCMR)，设置通道引脚输出模式为PWM脉冲模式，在计时器计数到捕获/比较模式寄存器的值，指定引脚会输出一个有效电平，这样就可以通过定时器直接产生 PWM脉冲。这种方式下不需要开启中断。

这里说有效电平是因为这个电平不一定为1，这个在捕获/比较使能寄存器(TIMx_CCER)中可以设置有效电平的极性。

指定引脚不是任意的，这个stm32对每个定时器通道有特定的引脚对应 对应关系如下

TIMx_CHx 对应的I/O口就是此通道对应的引脚

可以看出 TIM2的 OC通道 1-4 对应的就是 GPIOA 0-3

此例直接操作寄存器实现 Led灯由暗到亮再由亮到暗的呼吸灯效果。库函数实现用PWM脉冲输出模式，产生4个不同频率的脉冲，让led闪烁。

直接操作寄存器

通用定时器的每个通道都有6种输出模式，其中有两种PWM模式。通过捕获/比较模式寄存器1(TIMx_CCMR1)设定，由OC1M[2:0]三位决定。6种模式如下：

000：冻结。输出比较寄存器TIMx_CCR1与计数器TIMx_CNT间的比较对OC1REF不起作用；

001：匹配时设置通道1为有效电平。当计数器TIMx_CNT的值与捕获/比较寄存器1 (TIMx_CCR1)相同时，强制OC1REF为高。

010：匹配时设置通道1为无效电平。当计数器TIMx_CNT的值与捕获/比较寄存器1 (TIMx_CCR1)相同时，强制OC1REF为低。

011：翻转。当TIMx_CCR1=TIMx_CNT时，翻转OC1REF的电平。

100：强制为无效电平。强制OC1REF为低。

101：强制为有效电平。强制OC1REF为高。

110：PWM模式1－ 在向上计数时，一旦TIMx_CNTTIMx_CCR1时通道1为无效电平(OC1REF=0)，否则为有效电平(OC1REF=1)。

111：PWM模式2－ 在向上计数时，一旦TIMx_CNTTIMx_CCR1时通道1为有效电平，否则为无效电平。

两种PWM模式，区别在于通道的电平极性是相反的。

首先需要设定TIMx_CCMR1寄存器:

OCxM[2:0]已经做了介绍，OC2CE：输出比较2清0使能 OC2PE：输出比较2预装载使能

通过设定OC2M[2:0]为 110/111 为PWM脉冲输出模式。

设定TIMx_CCER寄存器相关位，使能通道输出，还可以设置有效电平极性。

最后一个就是调整占空比的关键寄存器，捕获/比较寄存器(TIMx_CCRx)，低16位有效，这个寄存器已经使用过，要实现PWM脉冲的占空比可调的原理就是不断改变这个寄存器的值。

要实现led亮暗的渐变，PWM的频率不能太低，低于50Hz的时候就会明显感觉到闪烁。这里用8khz的频率，调整PWM输出占空比，从0到不断增大其占空比，再递减为0.

代码如下：（system.h 和stm32f10x_it.h等相关代码参照stm32 直接操作寄存器开发环境配置）

User/main.c

#include#include"system.h"#include"tim.h"voidGpio_Init(void);intmain(void){u32var=0,flag=0;Rcc_Init(9);//系统时钟设置//相关TIM_x,CCR_x参数定义tim.h文件Tim_Init(TIM_3,900,0);//初始化TIM3定时器，设定重装值和分频值Tim_OC_Set(TIM_3,OC_2,7);//设定TIM3通道1为PWM输出模式Gpio_Init();while(1){delay(5000);//延时5msif(flag){var--;}else{var++;}if(var>300)flag=1;if(var==0)flag=0;Tim_CCR_Set(TIM_3,OC_2,var);}}voidGpio_Init(void){RCC->APB2ENR|=1<<2;//使能PORTA时钟GPIOA->CRL&=0X0FFFFFFF;//PA7输出GPIOA->CRL|=0XB0000000;//复用功能输出}

Library/src/tm.c

#include#include"tim.h"//通用定时器初始化//参数说明：TIM_x为选择定时器TIM_1为通用寄存器1又一次类推（定义于tim.h）,arr为自动重装值；psc为时钟预分频数//要使用定时器的其他函数，必须先调用此函数，因为时钟在这个函数中开启//TIM3用于PWM输出已测试//待完善目前只支持TIM2//其他定时器只做了开启时钟处理voidTim_Init(u8TIM_x,u16arr,u16psc){switch(TIM_x){case1:{RCC->APB2ENR|=1<<11;break;}//TIM1高级定时器设置case2:{//TIM2通用定时器设置RCC->APB1ENR|=1<<0;TIM2->ARR=arr;//设定自动重装值TIM2->PSC=psc;//设定预分频值TIM2->DIER|=1<<0;//允许更新中断TIM2->DIER|=1<<6;//允许触发中断TIM2->CR1|=0x81;//使能定时器，自动重装允许break;}case3:{RCC->APB1ENR|=1<<1;TIM3->ARR=arr;//设定自动重装值TIM3->PSC=psc;//设定预分频值//TIM3->DIER|=1<<0;//允许更新中断//TIM3->DIER|=1<<6;//允许触发中断TIM3->CR1|=0x81;//使能定时器break;}case4:{RCC->APB1ENR|=1<<2;TIM4->ARR=arr;//设定自动重装值TIM4->PSC=psc;//设定预分频值TIM4->DIER|=1<<0;//允许更新中断TIM4->DIER|=1<<6;//允许触发中断TIM4->CR1|=0x01;//使能定时器break;}case5:{RCC->APB1ENR|=1<<3;TIM5->ARR=arr;//设定自动重装值TIM5->PSC=psc;//设定预分频值TIM5->DIER|=1<<0;//允许更新中断TIM5->DIER|=1<<6;//允许触发中断TIM5->CR1|=0x01;//使能定时器break;}case6:{RCC->APB1ENR|=1<<4;break;}case7:{RCC->APB1ENR|=1<<5;break;}case8:{RCC->APB2ENR|=1<<13;break;}}}//捕获比较值设定函数//参数说明：//TIM_x为选择定时器TIM_1为通用寄存器1又一次类推（定义于tim.h）//OC_x为选择通道，以确定捕获/比较寄存器（1~4）（定义于tim.h）//val为要设定的捕获/比较寄存器的值//TIM3,OC_2用于PWM输出已测试//待完善，目前只支持TIM2voidTim_CCR_Set(u8TIM_x,u8OC_x,u32val){switch(TIM_x){case1:{break;}case2:{TIM2->DIER|=1<CCR1=val;//设置捕获/比较1的值break;}case2:{TIM2->CCR2=val;//设置捕获/比较2的值break;}case3:{TIM2->CCR3=val;//设置捕获/比较3的值break;}case4:{TIM2->CCR4=val;//设置捕获/比较4的值break;}}break;}case3:{//TIM3->DIER|=1<CCR1=val;//设置捕获/比较1的值break;}case2:{TIM3->CCR2=val;//设置捕获/比较2的值break;}case3:{TIM3->CCR3=val;//设置捕获/比较3的值break;}case4:{TIM3->CCR4=val;//设置捕获/比较4的值break;}}break;}case4:{break;}case5:{break;}case6:{break;}case7:{break;}case8:{break;}}}//定时器通道引脚输出模式设定函数//参数说明：//TIM_x为选择定时器TIM_1为通用寄存器1又一次类推（定义于tim.h）//OC_x为选择输出通道选择（1~4）（定义于tim.h）//Mode为选择通道对应引脚输出模式（0~7）//TIM3,OC_2用于PWM输出已测试//待完善，目前只支持TIM2voidTim_OC_Set(u8TIM_x,u8OC_x,u8Mode){switch(TIM_x){case1:{break;}case2:{switch(OC_x){case1:{TIM2->CCMR1|=Mode<<4;//设定引脚输出模式TIM2->CCMR1|=1<<3;//允许预装载//TIM2->CCER|=1<<2;//引脚输出低电平为有效TIM2->CCER|=1<<0;//OC1输出使能break;}case2:{TIM2->CCMR1|=Mode<<12;//设定引脚输出模式TIM2->CCMR1|=1<<11;//允许预装载//TIM2->CCER|=1<<5;//引脚输出低电平为有效TIM2->CCER|=1<<4;//OC2输出使能break;}case3:{TIM2->CCMR2|=Mode<<4;//设定引脚输出模式TIM2->CCMR2|=1<<3;//允许预装载//TIM2->CCER|=1<<9;//引脚输出低电平为有效TIM2->CCER|=1<<8;//OC3输出使能break;}case4:{TIM2->CCMR2|=Mode<<12;//设定引脚输出模式TIM2->CCMR2|=1<<11;//允许预装载//TIM2->CCER|=1<<5;//引脚输出低电平为有效TIM2->CCER|=1<<4;//OC1输出使能break;}}break;}case3:{switch(OC_x){case1:{TIM3->CCMR1|=Mode<<4;//设定引脚输出模式TIM3->CCMR1|=1<<3;//允许预装载//TIM3->CCER|=1<<2;//引脚输出低电平为有效TIM3->CCER|=1<<0;//OC1输出使能break;}case2:{TIM3->CCMR1|=Mode<<12;//设定引脚输出模式TIM3->CCMR1|=1<<11;//允许预装载TIM3->CCER|=1<<5;//引脚输出低电平为有效TIM3->CCER|=1<<4;//OC2输出使能break;}case3:{TIM3->CCMR2|=Mode<<4;//设定引脚输出模式TIM3->CCMR2|=1<<3;//允许预装载//TIM3->CCER|=1<<9;//引脚输出低电平为有效TIM3->CCER|=1<<8;//OC3输出使能break;}case4:{TIM3->CCMR2|=Mode<<12;//设定引脚输出模式TIM3->CCMR2|=1<<11;//允许预装载//TIM3->CCER|=1<<5;//引脚输出低电平为有效TIM3->CCER|=1<<4;//OC1输出使能break;}}break;}case4:{break;}case5:{break;}case6:{break;}case7:{break;}case8:{break;}}}