脈沖寬度調(diào)制(PWM)，即“Pulse Width Modulation”的縮寫，簡稱脈寬調(diào)制，是在數(shù)字電路中達(dá)到模擬輸出效果的一種手段，常見應(yīng)用電機(jī)調(diào)速，照明燈調(diào)光等。

在MCU中，主要通過定時(shí)器單元來時(shí)實(shí)現(xiàn)PWM輸出，以CW32L083VxTx為例，LPTIM，GTIM，ATIM都可以輸出PWM信號(hào)。

低功耗寄存器（LPTIM）中，LPTIM 在連續(xù)模式下可以輸出 PWM 波，在單次模式下可以輸出單脈沖波或單次置位波形。連續(xù)模式下輸出PWM波的周期和占空比由自動(dòng)重載寄存器 LPTIM_ARR 和比較寄存器 LPTIM_CMP決定。

通用定時(shí)器(GTIM)中，通過設(shè)置輸出比較功能，可以產(chǎn)生一個(gè)由重載寄存器 GTIMx_ARR 確定頻率、由比較捕獲寄存器 GTIMx_CCRy 確定占空比的PWM信號(hào)。每個(gè)GTIM對(duì)應(yīng)有4個(gè)GTIMx_CCRy寄存器，可輸出4路PWM信號(hào)。向 GTIMx_CCMR 寄存器中的 CCyM 位寫入 0xE 或 0xF，能夠獨(dú)立地控制每個(gè) CHy 輸出PWM信號(hào)的波形。

●設(shè)置 GTIMx_CMMR.CCyM 為 0xE，當(dāng) GTIMx_CNT >= GTIMx_CCRy 時(shí)，CHy 通道輸出高電平，否則輸出低電平。如果 GTIMx_CCRy 中的比較值大于重載寄存器 GTIMx_ARR 的值，則 CHy 通道輸出保持為低電平；如果 GTIMx_CCRy 中的比較值為 0，則 CHy 通道輸出保持為高電平。

●設(shè)置 GTIMx_CMMR.CCyM 為 0xF，當(dāng) GTIMx_CNT < GTIMx_CCRy 時(shí)，CHy 通道輸出高電平，否則輸出低電平。如果 GTIMx_CCRy 中的比較值大于重載寄存器 GTIMx_ARR 的值，則 CHy 通道輸出保持為高電平；如果 GTIMx_CCRy 中的比較值為 0，則 CHy 通道輸出保持為低電平。

下圖是 GTIMx_CMMR.CCyM 為 0xE、GTIMx_ARR 為 0x08 時(shí)PWM波形實(shí)例圖：

高級(jí)定時(shí)器(ATIM)中有獨(dú)立PWM輸出模式和互補(bǔ)PWM輸出兩種模式。

●獨(dú)立PWM模式可獨(dú)立輸出6路PWM，PWM的周期和占空比由重載寄存器ATIM_ARR和比較捕獲寄存器ATIM_CHxCCRy寄存器確定。PWM 輸出模式需要設(shè)置控制寄存器 ATIM_CR、濾波寄存器 ATIM_FLTR 和死區(qū)寄存器 ATIM_DTR，如下表所示：

另外比較通道 CHx 的 A 路可通過控制寄存器 ATIM_CR 的 PWM2S 位域配置為單點(diǎn)比較或雙點(diǎn)比較 工作方式。在單點(diǎn)比較方式下，使用比較捕獲寄存器 ATIM_CHxCCRA 控制比較輸出；在雙點(diǎn)比較方式下，使用 比較捕獲寄存器 ATIM_CHxCCRA 和 ATIM_CHxCCRB 控制比較輸出。比較通道的 B 路只能使用單點(diǎn)比較，由比較 捕獲寄存器 ATIM_CHxCCRB 控制比較輸出。

●互補(bǔ)PWM模式可輸出3對(duì)互補(bǔ)輸出的PWM波形，通常用于電機(jī)控制。設(shè)置控制寄存器 ATIM_CR 的 COMP 位域?yàn)?1 選擇互補(bǔ) PWM 輸出模式，比較輸出通道 CHxA 與通道 CHxB 產(chǎn)生一 對(duì)互補(bǔ) PWM。在互補(bǔ) PWM 輸出模式下，通道 CHx 的 A 路控制輸出信號(hào)， B 路比較捕獲寄存器 CHxCCRB 不再控制 CHxB 輸出，但仍可用作內(nèi)部控制，比如觸發(fā) ADC 或 DMA。

另外互補(bǔ) PWM 輸出模式，也可通過控制寄存器 ATIM_CR 的 PWM2S 位域選擇單點(diǎn)比較或雙點(diǎn)比較工作方式：單點(diǎn)比 較時(shí)使用比較捕獲寄存器 ATIM_CHxCCRA 控制比較輸出；雙點(diǎn)比較時(shí)使用比較捕獲寄存器 ATIM_CHxCCRA 和 ATIM_CHxCCRB 控制比較輸出。

實(shí)例演示

以CW32L083VxTx的通用定時(shí)器GTIM1為例，實(shí)現(xiàn)PWM輸出例程：GTIM1的CH3通道（PB08）輸出周期為500uS，占空比遞增遞減循環(huán)改變的PWM信號(hào)。

1.配置不同的系統(tǒng)時(shí)鐘。

voidRCC_Configuration(void)
{
/*0.HSI使能并校準(zhǔn)*/
RCC_HSI_Enable(RCC_HSIOSC_DIV6);
/*1.設(shè)置HCLK和PCLK的分頻系數(shù)*/
RCC_HCLKPRS_Config(RCC_HCLK_DIV1);
RCC_PCLKPRS_Config(RCC_PCLK_DIV1);
/*2.使能PLL，通過HSI倍頻到48MHz*/
RCC_PLL_Enable(RCC_PLLSOURCE_HSI,8000000,6);
//PLL輸出頻率48MHz
RCC_PLL_OUT();
///

	

	2.配置GPIO口

	
voidGPIO_Configuration(void)
{
/*PB08作為GTIM1的CH3PWM輸出*/
__RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
PB08_AFx_GTIM1CH3();
PB08_DIGTAL_ENABLE();
PB08_DIR_OUTPUT();
PB08_PUSHPULL_ENABLE();
}

	

	3.配置中斷使能

	
voidNVIC_Configuration(void)
{
__disable_irq();
NVIC_EnableIRQ(GTIM1_IRQn);
__enable_irq();
}

	

	4.配置GTIM為PWM輸出功能

	
voidPWM_OutputConfig(void)
{
GTIM_InitTypeDefGTIM_InitStruct={0};
__RCC_GTIM1_CLK_ENABLE();
GTIM_InitStruct.Mode=GTIM_MODE_TIME;/*!

	

	5.GTIM標(biāo)志清零函數(shù)

	
voidGTIM_ClearITPendingBit(GTIM_TypeDef*GTIMx,uint32_tGTIM_IT)
{
GTIMx->ICR=~GTIM_IT;
}

	

	6.GTIM 比較值設(shè)置函數(shù)

	
voidGTIM_SetCompare3(GTIM_TypeDef*GTIMx,uint32_tValue)
{
GTIMx->CCR3=0x0000FFFF Value;
}

	

	7.GTIM中斷處理函數(shù)

	
voidGTIM1_IRQHandler(void)
{
/*USERCODEBEGIN*/
//中斷每500us進(jìn)入一次，每50ms改變一次PosWidth
staticuint16_tTimeCnt=0;
GTIM_ClearITPendingBit(CW_GTIM1,GTIM_IT_OV);
if(TimeCnt++>=100)//50ms
{
TimeCnt=0;
if(Dir)
{
PosWidth+=15;//5us
}
else
{
PosWidth-=15;
}
if(PosWidth>=Period*3)
{
Dir=0;
}
if(0==PosWidth)
{
Dir=1;
}
GTIM_SetCompare3(CW_GTIM1,PosWidth);
}
/*USERCODEEND*/
}

	

	8.主函數(shù)

	
uint32_tPeriod=500;//周期，單位us
uint32_tPosWidth=0;//正脈寬，單位us
uint8_tDir=1;//計(jì)數(shù)方向1增加，0減少

int32_tmain(void)
{
/*系統(tǒng)時(shí)鐘配置*/
RCC_Configuration();
/*GPIO配置*/
GPIO_Configuration();
PWM_OutputConfig();
/*NVIC配置*/
NVIC_Configuration();
while(1)
{
/*中斷服務(wù)程序見GTIM1_IRQHandler()*/
}

	

	9.實(shí)驗(yàn)演示

	系統(tǒng)時(shí)鐘由HSI提供，通過PLL倍頻到48MHz。GTIM1經(jīng)16分頻后，以3MHz的頻率計(jì)數(shù)，ARR設(shè)置為1499，GTIM1的溢出周期為500us。GTIM1每500us進(jìn)入一次中斷，每50ms改變一次CH3的CCR寄存器的值，即改變PWM的正脈寬，步長為5us，先遞增到ARR，然后遞減到0，如此反復(fù)。通過示波器圖像顯示，PB08處的信號(hào)波的占空比隨時(shí)間進(jìn)行周期性變化。截取2個(gè)波形如下：

	

	

	來源：武漢芯源半導(dǎo)體

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	審核編輯 黃宇