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?PWM的應用可以說非常廣泛，控制電機速度、燈光亮度、通信調制等眾多領域。
?PWM的問題小伙伴問的比較多，最近也在用PWM，這里就分享一下關于PWM的一些內容。
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?通過改變其中頻率（脈沖周期）、占空比，就能應用在很多場合。
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初始化配置，調用函數接口，直接就輸出PWM波形了：
?說明：本例使用的是STM32標準外設庫，如果要深入理解其中原理，還是建議使用標準外設庫。
?當然，如果想要快速使用PWM這個功能，不想理解其原理，可以直接使用STM32CubeMX配置生成代碼：
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?需要增加對應的“映射”代碼：
什么是PWM？
PWM：Pulse Width Modulation，脈沖寬度調制。 ?網上的解釋很多，通過下圖，你就能直觀的理解PWM，其實就是高低電平組成的脈沖信號。
?通過改變其中頻率（脈沖周期）、占空比，就能應用在很多場合。
?PWM常見輸出方式
通過上面描述，PWM就是一個IO口以不同的時間周期輸出高、低電平。 ?1.新手（菜鳥）級別while循環中，阻塞延時，控制IO口高低輸出：
while(1)
{
IO口高電平
Delay阻塞延時
IO口低電平
Delay阻塞延時
}
阻塞延時可以是：軟件模擬延時，定時器阻塞延時等。
?2.入門（初級）級別while循環中，非阻賽延時，控制IO口高低輸出：
while(1)
{
IO口高電平
Delay非阻塞延時
IO口低電平
Delay非阻塞延時
}
?非阻賽延時可以是：定時器標識檢測、RTOS（系統）延時等。
?3.熟悉（中級）級別定時器中斷控制IO高低電平輸出：定時器中斷配置 ——>?啟動定時器?——>?響應中斷，控制IO高低電平···?4.熟練（中級+）級別定時器PWM硬件控制輸出：
配置PWM對應的IO，以及定時器PWM輸出?——>?啟動PWM自動輸出···?
void AppTask(void *p_arg)
{
PWM_TIM_Configuration();
PWM_Output(頻率, 占空比);
while(1)
{
//自己的應用代碼
}
}
?比較：上面幾種PWM輸出方式，前面三種都會CPU干預PWM的輸出，也就是會占用CPU資源，特別是前面兩種方式，不僅占用CPU，誤差還比較大。
?使用第三種中斷方式，如果頻率比較高，CPU消耗的也比較嚴重。這種情況適合于沒有硬件PWM輸出的單片機。
?第四種就是單片機自帶硬件PWM輸出功能，只需要簡單配置就可以自動輸出PWM波形，無需CPU干預。
?硬件輸出PWM例子
這里以大家熟悉的STM32F1為例：為大家簡單分享一下硬件定時器輸出PWM波形。 ?PWM定時器相關宏定義：
//定時器計數時鐘(1M次/秒)
#define PWM_COUNTER_CLOCK 1000000
//預分頻值(與系統時鐘、計數值有關)
#define PWM_PRESCALER_VALUE (SystemCoreClock/PWM_COUNTER_CLOCK - 1)
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?PWM配置：
/**
* @brief 定時器PWM輸出配置
* @param 無
* @retval 無
*/
void PWM_TIM_Configuration(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
/* 時鐘配置 */
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);
/* 引腳配置 */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
/* 時基配置 */
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = PWM_PRESCALER_VALUE; //預分頻值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //向上計數
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 0xFFFF; //定時周期(暫定值)
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //分頻因子
TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);
/* PWM模式配置 */
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; //輸出PWM1模式
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //使能輸出
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0; //脈寬值(暫定值)
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //輸出極性(TIM_OC1對應通道1)
TIM_OC1Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);
}
?PWM輸出函數接口：
/**
* @brief 輸出PWM
* @param Frequency:頻率
Dutycycle:占空比
* @retval 無
*/
void PWM_Output(uint32_t Frequency, uint32_t Dutycycle)
{
uint32_t tim_period;
uint32_t tim_pulse;
tim_period = PWM_COUNTER_CLOCK/Frequency - 1; //計算出計數周期(決定輸出的頻率)
tim_pulse = (tim_period + 1)*Dutycycle / 100; //計算出脈寬值(決定PWM占空比)
TIM_Cmd(TIM2, DISABLE); //失能TIM
TIM_SetCounter(TIM2, 0); //計數清零
TIM_SetAutoreload(TIM2, tim_period); //更改頻率
TIM_SetCompare1(TIM2, tim_pulse); //更改占空比(TIM_SetCompare1對應通道1)
TIM_Cmd(TIM2, ENABLE); //使能TIM
}
初始化配置，調用函數接口，直接就輸出PWM波形了：
void AppTask(void *p_arg)
{
PWM_TIM_Configuration();
PWM_Output(1000, 20);
while(1)
{
//自己的應用代碼
}
}
?輸出PWM波形：
?說明：本例使用的是STM32標準外設庫，如果要深入理解其中原理，還是建議使用標準外設庫。
?當然，如果想要快速使用PWM這個功能，不想理解其原理，可以直接使用STM32CubeMX配置生成代碼：
?配置注意事項
想要更加精確控制，并更加滿足應用層的需求，就需要自己一步一步深入了解原理。 ?下面說幾點常見的問題吧。 ?1.引腳映射如果你使用的引腳需要映射，就需要配置對應的參數。 ?比如：STM32F1使用PB11（需要查看數據手冊）：
?需要增加對應的“映射”代碼：
//復用功能
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
//定時器（PWM）引腳映射
GPIO_PinRemapConfig(GPIO_FullRemap_TIM2, ENABLE);
?2.頻率和占空比精度如果使用32位定時器的話，頻率范圍更寬、精度也可以達到更高。比如：頻率：0.01Hz、?占空比0.01%等。
?如果是16位的話，其中的參數都不能超過16位（65535）：
#define PWM_COUNTER_CLOCK 1000000
#define PWM_PRESCALER_VALUE (SystemCoreClock/PWM_COUNTER_CLOCK - 1)
tim_period = PWM_COUNTER_CLOCK/Frequency - 1; //計算出計數周期(決定輸出的頻率)
tim_pulse = (tim_period + 1)*Dutycycle / 100; //計算出脈寬值(決定PWM占空比)
?具體可根據自己情況進行配置，比如PWM（定時器）計數時鐘、分頻值等。
?實際應用代碼，建議增加各個參數的判斷，以防越界（這里為了方便理解，就寫的比較簡單）。
?3.更多STM32都有硬件PWM輸出功能，但不同的系列，其配置可能略有一些差異，簡單參考官方例程以及手冊。
?現在大部分單片機都自帶有硬件PWM輸出功能，硬件的好處就是不用CPU干預。如果沒有，可以嘗試上面說的定時器中斷的方式。
?審核編輯：湯梓紅
工商網監
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