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STM32：STM32定时器：STM32定时器PWM输出模式详解

1STM32定时器基础

1.1定时器的结构与功能

在STM32微控制器中，定时器是一种重要的外设，用于产生精确的时间间隔或频率信号。STM32提供了多种类型的定时器，包括高级控制定时器（如TIM1和TIM8）、通用定时器（如TIM2、TIM3、TIM4和TIM5）以及基本定时器（如TIM6和TIM7）。这些定时器可以配置为不同的模式，如计数模式、捕获/比较模式、PWM输出模式等，以满足各种应用需求。

1.1.1定时器的结构

定时器的核心结构包括：

计数器寄存器（CNT）：用于存储当前计数值。

预分频器寄存器（PSC）：用于设置计数器的预分频值，从而调整计数频率。

自动重载寄存器（ARR）：用于设置计数器的自动重载值，即计数器达到此值后会自动重置。

捕获/比较寄存器（CCR）：用于存储捕获值或比较值，用于捕获/比较模式和PWM输出模式。

1.1.2定时器的功能

定时器的主要功能包括：

计数模式：定时器可以向上计数、向下计数或向上/向下计数，这取决于配置。

中断：定时器可以产生多种中断，如更新中断、捕获/比较中断、输入捕获中断等。

PWM输出：通过配置捕获/比较寄存器和输出控制寄存器，定时器可以产生PWM信号。

1.2定时器的配置与初始化

配置和初始化定时器涉及以下步骤：

时钟使能：首先，需要使能定时器的时钟。

预分频器配置：设置预分频器寄存器，以调整计数频率。

自动重载寄存器配置：设置自动重载寄存器，以确定计数周期。

捕获/比较寄存器配置：如果使用PWM输出模式，需要配置捕获/比较寄存器。

输出控制寄存器配置：配置输出控制寄存器，以启用PWM输出并设置输出极性。

定时器使能：最后，使能定时器。

1.2.1示例代码：配置TIM3定时器为PWM输出模式

#includestm32f1xx_hal.h

//定义定时器配置结构体

TIM_HandleTypeDefhtim3;

voidTIM3_PWM_Init(void)

{

//使能TIM3时钟

__HAL_RCC_TIM3_CLK_ENABLE();

//初始化定时器结构体

htim3.Instance=TIM3;

htim3.Init.Prescaler=71;//预分频器，假设系统时钟为72MHz，预分频后为1MHz

htim3.Init.CounterMode=TIM_COUNTERMODE_UP;//向上计数模式

htim3.Init.Period=999;//自动重载值，计数周期为1ms

htim3.Init.ClockDivision=TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;//时钟不分频

htim3.Init.AutoReloadPreload=TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE;//禁用预装载

//初始化定时器

HAL_TIM_PWM_Init(htim3);

//配置通道1为PWM模式

__HAL_TIM_SET_COMPARE(htim3,TIM_CHANNEL_1,500);//设置CCR1为500，占空比为50%

__HAL_TIM_SET_POLARITY(htim3,TIM_CHANNEL_1,TIM_OCPOLARITY_HIGH);//设置输出极性为高

__HAL_TIM_ENABLE(htim3);//使能定时器

__HAL_TIM_ENABLE_PWM(htim3,TIM_CHANNEL_1);//使能PWM输出

}

1.2.2代码解释

在上述代码中，我们首先使能了TIM3的时钟，然后初始化了定时器结构体htim3，配置了预分频器、计数模式、自动重载值等参数。通过HAL_TIM_PWM_Init函数初始化定时器为PWM模式。接着，我们设置了通道1的捕获/比较值为500，这意味着在一个周期内，输出信号将有50%的时间为高电平，从而产生50%的占空比。最后，我们使能了定时器和PWM输出。

通过这个过程，STM32的TIM3定时器被配置为产生一个周期为1ms、占空比为50%的PWM信号。这种配置在电机控制、LED亮度调节等应用中非常常见。

2STM32定时器PWM输出模式详解

2.1PWM输出模式原理

2.1.1PWM基本概念

PWM（PulseWidthModulation，脉冲宽度调制）是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。通过高分辨率的数字计数器对模拟输入信号进行采