目录

1、输出比较简介：

2、输出比较模式：

3、PWM简介

4、死区发生器：

5、定时器的结构：

通用：

流程：

高级：

流程：

6、代码：

总代码：

详细解答：

7、补充：

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1、输出比较简介：

• OC（Output Compare）输出比较
  • 输出比较可以通过比较CNT与CCR寄存器值的关系，来对输出电平进行置1、置0或翻转的操作，用于输出一定频率和占空比的PWM波形（CC（Capture/Compare）是捕获/比较的意思，R是Register，寄存器的意思。）所以，CCR是捕获/比较寄存器的意思，这个寄存器是输入捕获和输出比较共用的，当使用输入捕获时，他就是捕获寄存器，当使用输出比较时，他就是比较寄存器
  • 每个高级定时器和通用定时器都拥有4个输出比较通道 高级定时器的前3个通道额外拥有死区生成和互补输出的功能

2、输出比较模式：

3、PWM简介

• PWM(Pluse Width Modulation) 脉冲宽度调制
• 在具有惯性的系统中，可以通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要的模拟参量，常应用于电机控速等领域
• PWM参数：频率 = 1 / Ts            占空比 = Ton / Ts           分辨率 = 占空比变化步距

4、死区发生器：

规则：

1. 当 OC1REF 从高→低跳变时：
   1. OC1_DT（主通道）：立刻跟着变低
   2. OC1N_DT（互补通道）：延迟一段时间再变高（这就是死区）
   3. 效果：两个信号在切换时，有一段「都为低」的空白期，不会同时为高。
2. 当 OC1REF 从低→高跳变时：
   1. OC1_DT（主通道）：延迟一段时间再变高（死区）
   2. OC1N_DT（互补通道）：立刻跟着变低
   3. 效果：同样是「都为低」的空白期，避免同时导通

例图：

5、定时器的结构：

通用：

拥有四个通道，每个通道的结构如下图所示：

流程：

• 最左边的输入部分
  • 当CNT < CCR1时是原本波形，不用做改变。
  • 当CNT = CCR1时是波形改变的一个临界点。
  • 当CNT > CCR1时，波形发生改变。
  • ETRF : 外部触发信号，可用于同步或触发输出模式控制器，让外部事件影响输出行为。
• 输出模式控制器就是配置TIMx_CCMR1来配置输出模式的。
• 他会输出oc1ref信号
  • 去向1：至主模式控制器。
    • 这部分功能叫 定时器的主模式触发（TRGO）。OC1REF 是定时器内部的比较参考信号，它的跳变（比如 CNT 和 CCR1 匹配时的电平翻转）不只是用来驱动输出引脚，还可以作为内部触发事件，用来：
      1. 触发其他定时器（从模式定时器）开始计数
      2. 触发 ADC/DAC 外设的转换
      3. 实现多定时器之间的同步、级联
  • 去向2：进入输出极性控制电路。
    • 它的功能主要是控制CC1P寄存器来控制信号要不要反转。
      • CC1P = 0：选择输入0的信号，oc1ref会直接输出（原信号）。
      • CC1P = 1：选择输入1的信号，也就是经过反相器的oc1ref，输出反相后的信号
• 最后的信号会经过输出使能电路，它的作用是通过配置CC1E寄存器来决定信号最终能不能达到OC1引脚
  • CC1E=0：通道输出被禁用，引脚不受定时器控制（由 GPIO 配置决定）
  • CC1E=1：通道输出使能，前面处理好的信号会送到OC1引脚输出

高级：

也是拥有四个通道，每个通道的结构图如下：

流程：

• 最左边的输入部分（跟通用定时器一样）
  • 当CNT < CCR1时是原本波形，不用做改变。
  • 当CNT = CCR1时是波形改变的一个临界点。
  • 当CNT > CCR1时，波形发生改变。
  • ETRF : 外部触发信号，可用于同步或触发输出模式控制器，让外部事件影响输出行为。
• 输出模式控制器就是配置TIMx_CCMR1来配置输出模式的。（跟通用定时器一样）
• 输出oc1ref信号
  • 去向1：直接进入3输入多路选择器。
  • 去向2：进入死区发生器。输出两路互补信号，并且对两路互补信号的跳变沿做掩饰错开（避免半桥上下路同时导通），随后两路信号分别进入主通道多路选择器和互补通道多路选择器
• 3输入多路选择器选择完信号后进入极性控制电路。
• 随后输出使能电路控制是主信号输出还是互补信号输出

6、代码：

总代码：

void PWM_Init(void)
{
	//开启TIM2时钟
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);

	//开启GPIO外设时钟
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
	
//	//初始化AFIO
//	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
//	//引脚重映射
//	GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap1_TIM2, ENABLE);   //把A0重映射到A15
//	GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable, ENABLE);   //因为重映射的A15口是调试端口，需要把它变成GPIO口
	
	GPIO_InitTypeDef GPIOA_InitStructure;
	GPIOA_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
	GPIOA_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
	GPIOA_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIOA_InitStructure);
	
	//初始化TIM2
	TIM_InternalClockConfig(TIM2);
	
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimInitStructure;
	TIM_TimInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
	TIM_TimInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
	TIM_TimInitStructure.TIM_Period = 100 - 1;
	TIM_TimInitStructure.TIM_Prescaler = 720 - 1;
	TIM_TimInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;
	
	TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimInitStructure);
	
	TIM_ClearFlag(TIM2, TIM_IT_Update);
	TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_Update, ENABLE);  //开启更新中断的使能位，只有配置了这一位，定时器才可以把中断请求发出来
	
	//初始化输出比较单元
	TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
//	TIM_OCInitStructure.TIM_OCIdleState = ;  //高级定时器才使用
//	TIM_OCInitStructure.TIM_OCNIdleState = ;
//	TIM_OCInitStructure.TIM_OCNPolarity = ;
//	TIM_OCInitStructure.TIM_OutputNState = ;
	TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure);
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;   //设置输出比较的模式
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;   //设置输出比较的极性
	TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;   //设置输出使能
	TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0;   //设置CCR
	
	TIM_OC1Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);
	
	TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
}

void PWM_SetCompare1(uint16_t Compare)
{
	TIM_SetCompare1(TIM2, Compare);
}

详细解答：

• 首先是要打开TIM2和GPIO外设时钟并且初始化GPIO口（不过多赘述了）

	//开启TIM2时钟
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);

	//开启GPIO时钟
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);

	GPIO_InitTypeDef GPIOA_InitStructure;
	GPIOA_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
	GPIOA_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
	GPIOA_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIOA_InitStructure);

• 随后就是初始化TIM2了（上一篇讲了）

	//初始化TIM2
	TIM_InternalClockConfig(TIM2);  //给定时器2配置内部时钟
	
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimInitStructure;
	TIM_TimInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;  //定时器时钟分频系数
	TIM_TimInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //向上计数模式
	TIM_TimInitStructure.TIM_Period = 100 - 1;  //自动重装值ARR
	TIM_TimInitStructure.TIM_Prescaler = 720 - 1;  //预分频器PSC
	TIM_TimInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;  //重复计数
	
	TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimInitStructure);
	
	TIM_ClearFlag(TIM2, TIM_IT_Update);
	TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_Update, ENABLE);  //开启更新中断的使能位，只有配置了这一位，定时器才可以把中断请求发出来

• 时基单元的配置：

	//初始化输出比较单元
	TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
//	TIM_OCInitStructure.TIM_OCIdleState = ;  //高级定时器才使用
//	TIM_OCInitStructure.TIM_OCNIdleState = ;
//	TIM_OCInitStructure.TIM_OCNPolarity = ;
//	TIM_OCInitStructure.TIM_OutputNState = ;
	TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure);
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;   //设置输出比较的模式
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;   //设置输出比较的极性
	TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;   //设置输出使能
	TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0;   //设置CCR

	TIM_OC1Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);  //OC1通道

TIM_OCInitTypeDef的成员：（只列举通用定时器所使用的）

• TIM_OCMode：配置输出比较的模式（配置红框圈出来的）

• TIM_OCPolarity：设置输出比较的极性
  • 先是他的可用的值
    • #define TIM_OCPolarity_High  //高电平有效
    • #define TIM_OCPolarity_Low  //低电平有效
  • 对应图中的位置（红框圈出来的）

• TIM_OutputState：设置使能输出，配置图中的使能输出电路。

• TIM_Pulse：设置CCR

7、补充：

        有的时候我们所选择的GPIO口会被占用，但是一个OC通道对应一个GPIO口。所以官方给了我们一种重映射的方法，就是将原来的GPIO口重映射到别的GPIO口上。

重映射方法：

1. 打开AFIO的外设时钟（在APB2总线上）
2. 使用重映射函数

代码如下：

	//打开AFIO时钟
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
	//引脚重映射
	GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap1_TIM2, ENABLE);   //把A0重映射到A15

注意：我们重映射时，是不能随便重映射的。官方给了我们一张芯片引脚定义图（我把它放在最后了），上面记录了引脚编号与位置，主功能与复用功能，特殊功能引脚等。我们需要注意的是，我们重映射的引脚是否为GPIO引脚

映射规则：

GPIO_PinRemapConfig（）参数1：

比如我们的代码中是TIM2的OC1通道，OC1通道对应的是A0口。A0口重映射到A15口。如下图所示

但是PA15上电后默认是调试端口JTDI，所以要再关闭其调试端口的复用

图中的PA13,PA14,PA15,PB3,PB4都是调试端口，PA13和PA14是JTAG和SWD调试，PA15，PB3和PB4就只有JTAG调试。

我们解除调试要再一次调用GPIO_PinRemapConfig（）函数。

其中的参数1：

注意：第三个参数GPIO_Remap_SWJ_Disable要慎用。后果：SWD 下载 / 调试永久失效，芯片只能通过串口 ISP 烧录程序。

以下是解除调试的代码：

	//打开AFIO时钟
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
	//引脚重映射
	GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap1_TIM2, ENABLE);   //把A0重映射到A15
	GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable, ENABLE);   //因为重映射的A15口是调试端口，需要把它变成GPIO口

芯片引脚图：