嵌入式开发学习日志32——stm32之PWM
说到PWM,其实在大学里经历过实验周的理工科学生应该或多或少都会有印象,而在stm32中,同样也有控制输出PWM的功能,而这个功能,和之前说的通用计时器之间也有所关联。
下面就正式来看一看PWM。
PWM中文意思为脉冲宽度调制,是一种利用微处理器的数字输出来控制模拟电路的有效方式,其控制起来十分简单,同时实时动态响应,应用很广泛。
由于PWM的输出是数字的,任意给定时刻要么是满幅度值的直流供电,要么完全没有,理论上,只要脉宽足够得大,PWM可以对任何模拟值进行编码。(这里涉及到部分通信里的知识)
例如,有一个正弦波模拟信号,它既有0V的部分,也有最高3.3v的部分,但是对于计算机系统来说,只能进行0和1的识别,stm32也只能输出0v或者3.3v,此时正弦波显然有不属于这两个数值的部分,那么只要有足够的脉宽,就可以用PWM进行编码,从而输出1.5v。
stm32的定时器除了6和7以外,其余的定时器都是可以产生PWM输出的,有的定时器甚至可以同时产生多路PWM输出。
那么既然PWM有这么优秀的功能,那该如何进行配置呢?
PWM实际上是通过改变占空比(高电平占整个周期的事件百分比)从而输出的方波信号,而这占空比,是通过一个寄存器——输入捕获和输出比较寄存器CCR来控制的,而PWM的实际输出频率是由自动重载寄存器ARR决定,这和定时器中断模块很相似。
占空比的公式为CCR/(ARR+1)。
说到CCR,这里还要提到另一个计数寄存器——CNT,它俩的比值决定了最终PWM输出电平的置1置0以及翻转操作。
那么具体如何操控,要看选择的PWM模式,在这里以最常见到的PWM1模式为例,计数器CNT以递增的方式进行计数,CNT的计数值如果小于CCR的,那么就会输出高电平,如果CNT>CCR,那么就会输出低电平。
同时在这里,不得不说定时器模块的三个时基单元(ARR,CNT,PSC)以及CCR可谓是贯穿了整个定时器功能的应用,想将stm32定时器模块的几个功能掌握,这几个好兄弟都得有掌握。
接下来就是对PWM相关配置的流程描述:
(1)首先还是将定时器、GPIO端口等等时钟都开启,同时设置IO端口输出为复用模式。
(2)初始化定时器参数,还是设置自动重载值,计数方式以及分频系数。
(3)初始化PWM,设置模式以及极性,使能PWM。
(4)开启定时器!!!
(5)修改占空比,使能ARR以及CCR的预装载寄存器。
附上一张PWM输出模式的内部图。