STM32 PWM佔空比和訊號週期的控制因素分析
阿新 • • 發佈：2018-11-11
前言
- 博文基於STM32F103ZET6晶片，標準韌體庫3.5.0和MDK5編寫；
- 博文並不討論PWM的基礎知識，而是直接去談對PWM靈活的控制問題；想全面瞭解的可以看看我寫的專門針對PWM的部落格： https://blog.csdn.net/wuyuzun/article/details/72851940
- 如有不足之處還行多多指教；
PWM的兩個重要引數
- 佔空比：0~100%；
- 訊號週期：PWM訊號裡一個高電平和一個低電平的時間和；
對這兩個引數的設定是配置PWM輸出的核心也是今天要討論的主要任務；
是什麼決定上面這兩個重要引數
首先要明白一個知識：STM32的定時器輸出的PWM的佔空比由定時器的三個暫存器決定，分別是
- 定時器計數器TIMx_CNT;
- 定時器自動重灌載暫存器TIMx_ARR;
- 定時器捕獲/比較暫存器TIMx_CCRx;
- 定時器預分頻器TIMx_PSC;
CNT和CCRx的對佔空比的影響：
對於本實驗要滿足的前提如下：
6. CNT是向上計數的方式；需設定TIMx_CRx暫存器中的DIR[1:0]=0;
7. CRx輸出極性為高；需要設定TIMx_CCER暫存器中的CCxP=1；
8. CHx的模式為輸出PWM1模式；需設定TIMx_CCMRx暫存器中的OCxM[2:0]=110;
(上面這三個因素對於PWM的輸出至關重要，而且是定時器很難理解的地方)
佔空比的形成過程
計算公式：
當CNT<CCRx時，OCxREF=1，Polarity=1，則CHx輸出低電平0；
當CNT>=CCRx時，OCxREF=0，Polarity=1，則CHx輸出高電平1；
當CNT的值更新後，CHx從高電平再次轉為低電平，自此下一個週期就開始了；
滿足以上前提的時序圖：（令ARR=8，下圖中的CCxIF為捕獲/比較中斷標誌位）
還可以從圖中得到另一個結論：PWM的訊號週期就等於CNT的更新週期；
佔空比的計算：佔空比 = CCRx/ARR; (前提不同，公式可能會變成1-（CCRx/ARR）);
訊號週期的計算：訊號週期= (ARR+1)(PSC+1)/PCLKx; （這其實就是CNT的更新週期的計算）
總結
- 欲改變燈的亮度，只需改變佔空比，欲改變佔空比，只需改變CCRx的值或者ARR的值，一般都是改變CCRx的值；
- PWM的訊號週期如果長，整個燈就看不出來漸變的效果了，而是閃爍的效果，根據人的視覺暫留效應，對於訊號週期的配置很重要；大於這個值的時候，用肉眼就可以看出閃爍感覺了;