细说MCU输出两路PWM波形及改变占空比的实现方法

目录

一、硬件及工程 

二、建立工程

三、代码修改

四、下载运行

五、改变PWM波形占空比

1、定义两个全局变量

2、启动定时器

3、重写TIM3中断回调函数

六、下载并运行

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一、硬件及工程 

        文章依赖的硬件及工程配置参考本文作者的其他文章：细说ARM MCU的串口接收数据的实现过程-CSDN博客 https://wenchm.blog.csdn.net/article/details/139541112

二、建立工程

        通过PB4输出配置一个通道TIM3_CH1、通过PB5输出配置一个通道TIM3_CH2。用示波器进行观察PB4和PB5引脚的输出信号波形。

        在NUCLEO-G474RE板上，PB4通过CN9端子的第6引脚引出，PB5通过CN9端子的第5引脚引出。

        外部时钟、Serial Wire；

         配置定时器：在TIM3的模式(Mode)配置界面，将时钟源设置为Internal Clock；选择PWM Generation CH1和选择PWM Generation CH2。然后，将预分频因子(Prescaler)和计数器周期(Counter Period)分别设置为999和8499(这两个参数从0开始计数)，计数模式(Counter Mode)设置为升模式(Up)，并使能自动重载(auto-reload preload)。

        预分频因子决定着两次计数之间的时间间隔，这里设置的1000(999+1)，是将时钟脉冲分频1000倍。假如时钟频率为170 MHz，则分频1000倍后就是170 kHz。

        将计数周期设置为8499，也就是计数到8499后，重新从0开始计。在计数频率170 kHz之下，计数器的周期为(1/170×10³)×8500≈50(ms),对应的频率为20 Hz。在PWM Generation Channel 1的参数配置中，选择PWM mode 1，脉冲数(Pulse)设置为2125(该参数从1开始)，通道极性设置为High。通道极性参数用于指定在Pulse个计数期间，输出的是高电平还是低电平。这里脉冲数Pulse决定着占空比，这里设为2125，是计数器周期的1/4，所以占空比刚好为25%。

        在PWM Generation Channel 2的参数配置中，选择PWM mode 1，脉冲数(Pulse)设置为4250(该参数从1开始)，通道极性设置为High。通道极性参数用于指定在Pulse个计数期间，输出的是高电平还是低电平。

        使能TIM3的全局中断。将其抢占式优先级设为1，响应优先级设为0。将System tick timer的抢占式优先级设为最高(0级)。

        将系统时钟(SYSCLK)频率配置为170 MHz。

三、代码修改

        硬件配置完成后，编译、自动生成代码。 

/* USER CODE BEGIN 2 */
  HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim3);
  HAL_TIM_PWM_Start(&htim3,TIM_CHANNEL_1);
  HAL_TIM_PWM_Start(&htim3,TIM_CHANNEL_2);
/* USER CODE END 2 */

四、下载运行

        通道2为PB5输出的波形，通道1还是PB4输出的波形。PB5输出波形脉冲宽度为25 ms，周期50 ms，占空比刚好为50%。

五、改变PWM波形占空比

         上面例子中，所输出的PWM波形占空比是固定的，要想改变占空比，就需要调整PWM产生通道(PWM Generation Channel)参数中的脉冲数(Pulse)这一参数。不过，在固件库中，没有专门的函数可以改变这个参数。实际上，这个参数对应的是TIM3的捕捉/比较寄存器CCRx(x=1～4)，脉冲数即该寄存器的值。因为TIM3有四个通道，所以它有四个CCR寄存器：TIM3_CCR1、TIM3_CCR2、TIM3_CCR3和TIM3_CCR4，分别对应TIM3_CH1、TIM3_CH2、TIM3_CH3和TIM3_CH4四个PWM输出通道的脉冲数(Pulse)。

        在代码中给这些寄存器赋值，以给TIM3_CCR1赋值为例，可以直接采用下面的语句：

TIM3->CCR1 =PwmValCH1;

        在这条语句中，PwmValCH1为一变量，是将要设定的TIM3_CH1的脉冲数的值。TIM3在STM32CubeIDE中已经被声明为一个指针型结构体，指向TIM3寄存器的基地址，所以可直接用“→”访问其成员变量CCR1。       

         建立工程时，与固定占空比的最大区别是，不配置PWM Generation Channel的参数。

1、定义两个全局变量

        为了达到可变占空比的效果，可以在main.c中定义两个全局变量，放到注释对中： 

/* USER CODE BEGIN PV */
uint16_t PwmValCH1 = 0;
uint16_t PwmValCH2 = 8500;
/* USER CODE END PV */

2、启动定时器

/* USER CODE BEGIN 2 */
  HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim3);
  HAL_TIM_PWM_Start(&htim3,TIM_CHANNEL_1);
  HAL_TIM_PWM_Start(&htim3,TIM_CHANNEL_2);
/* USER CODE END 2 */

3、重写TIM3中断回调函数

/* USER CODE BEGIN 4 */
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
	PwmValCH1 = PwmValCH1 +500;
	PwmValCH2 = PwmValCH2 -500;
	if(PwmValCH1 >= 8500)
		PwmValCH1 = 500;
	if(PwmValCH2 <= 500)
		PwmValCH2 = 8500;
	TIM3 ->CCR1 = PwmValCH1;
	TIM3 ->CCR2 = PwmValCH2;
}
/* USER CODE END 4 */

六、下载并运行

        从图中可以看出，通道2的占空比有逐步减小趋势，通道1的占空比在逐步增加。 

         输出更多的路PWM，依法炮制。