STM32输出PWM波形一、PWM简介二、PWM原理三、实现输出PWM四、参考资料

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我是靠谱客的博主有魅力发箍，最近开发中收集的这篇文章主要介绍STM32输出PWM波形一、PWM简介二、PWM原理三、实现输出PWM四、参考资料，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

一、PWM简介

脉宽调制（PWM，Pulse Width Modulation）是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。它是通过对一系列脉冲的宽度进行调制，等效出所需要的波形（包含形状以及幅值），对模拟信号电平进行数字编码，也就是说通过调节占空比的变化来调节信号、能量等的变化，占空比就是指在一个周期内，信号处于高电平的时间占据整个信号周期的百分比，例如方波的占空比就是50%。

在这里插入图片描述

二、PWM原理

单片机的IO口输出的是数字信号，IO口只能输出高电平和低电平，假设高电平为5V 低电平则为0V 那么我们要输出不同的模拟电压，就要用到PWM，通过改变IO口输出的方波的占空比从而获得使用数字信号模拟成的模拟电压信号。
电压是以一种连接1或断开0的重复脉冲序列被夹到模拟负载上去的（例如LED灯，直流电机等），连接即是直流供电输出，断开即是直流供电断开。通过对连接和断开时间的控制，理论上来讲，可以输出任意不大于最大电压值（即0~5V之间任意大小）的模拟电压
比方说占空比为50% 那就是高电平时间一半，低电平时间一半，在一定的频率下，就可以得到模拟的2.5V输出电压那么75%的占空比得到的电压就是3.75V

PWM 控制的基本原理
　PWM是 Pulse Width Modulation 的缩写，中文意思就是脉冲宽度调制，简称脉宽调制。它是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，其控制简单、灵活和动态响应好等优点而成为电力电子技术最广泛应用的控制方式，其应用领域包括测量，通信，功率控制与变换，电动机控制、伺服控制、调光、开关电源，甚至某些音频放大器，因此学习PWM具有十分重要的现实意义。其实我们也可以这样理解，PWM是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。通过高分辨率计数器的使用，方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。PWM 信号仍然是数字的，因为在给定的任何时刻，满幅值的直流供电要么完全有(ON)，要么完全无(OFF)。电压或电流源是以一种通(ON)或断(OFF)的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。通的时候即是直流供电被加到负载上的时候，断的时候即是供电被断开的时候。只要带宽足够，任何模拟值都可以使用 PWM 进行编码。
例如：
即用一系列等幅不等宽的脉冲来代替一个正弦半波，其划分方式是将正弦半波分成N等分，可看成N个彼此相连的脉冲序列，宽度相等，但幅值不等；接下来使用矩形脉冲代替，而各个矩形脉冲等幅，不等宽，中点与脉冲序列重合，脉冲宽度按正弦规律变化，脉冲的总面积（冲量）与正弦半波相等。这个脉冲波形被称为 SPWM 波形，是一种极其典型的PWM波形。
PWM的工作原理
PWM工作过程
PWM的通道

每一个捕获/比较通道都是围绕着一个捕获/比较寄存器（包含影子寄存器），包括捕获的输入部分（数字滤波、多路复用和预分频器），和输出部分（比较器和输出控制）。

捕获/比较模块由一个预装载寄存器和一个影子寄存器组成。读写过程仅操作预装载寄存器。
在捕获模式下，捕获发生在影子寄存器上，然后再复制到预装载寄存器中。
在比较模式下，预装载寄存器的内容被复制到影子寄存器中，然后影子寄存器的内容和计数器进行比较。

CCR1寄存器：捕获/比较值寄存器：设置比较值；
CCMR1寄存器：OC1M[2:0]位：对于PWM方式下，用于设置PWM模式1或者PWM模式2；
CCER寄存器：CC1P位：输入/捕获1输出极性。0：高电平有效，1：低电平有效。
CCER寄存器：CC1E位：输入/捕获1输出使能。0：关闭，1：打开。

PWM输出的模式区别
通过设置寄存器TIMx_CCMR1的OC1M[2:0]位来确定PWM的输出模式：
①PWM模式1：在向上计数时，一旦TIMx_CNT<TIMx_CCR1时通道1为有效电平，否则为无效电平；在向下计数时，一旦TIMx_CNT>TIMx_CCR1时通道1为无效电平(OC1REF=0)，否则为有效电平(OC1REF=1)。
②PWM模式2：在向上计数时，一旦TIMx_CNT<TIMx_CCR1时通道1为无效电平，否则为有效电平；在向下计数时，一旦TIMx_CNT>TIMx_CCR1时通道1为有效电平，否则为无效电平。