嵌入式学习--使用定时器输出PWM波形，实现LED呼吸灯的效果
目录
1.任务要求
2.PWM介绍
关于PWM的定义
分频-计数时钟
计数器
定时器输出PWM的原理
定时器的初始化
3.配置STM32CubeMX
4.keil5的代码
5.运行结果
6.心得与体会
1.任务要求
使用TIM3和TIM4，分别输出一个PWM波形，由于PWM的占空比随时间变化，去驱动外接的LED以及最小开发板上已经焊接的LED,实现2个LED呼吸灯的效果。
2.PWM的介绍
关于PWM的定义
PWM控制即脉冲宽度调制技术，就是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波形（含形状和幅值）， PWM控制技术在逆变电路中应用最广，应用的逆变电路绝大部分是PWM型，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。
其基本原理是控制方式就是对逆变电路开关器件的通断进行控制，使输出端得到一系列幅值相等的脉冲，用这些脉冲来代替正弦波所需要的波形。也就是在输出波形的半个周期中产生多个脉冲，使各脉冲的等值电压为正弦波形，所获得的输出平滑且低次谐波少。
按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制，即可改变逆变电路输出电压的大小，也可改变输出频率。
在PWM波形中，各脉冲的幅值是相等的，要改变等效输出正弦波的幅值时，只要按同一比例系数改变各脉冲的宽度即可，因此在交-直-交变频器中，PWM逆变电路输出的脉冲电压就是直流侧电压的幅值。
分频-计数时钟
计数器实质是对输入的驱动时钟进行计数，所以计数器在某种意义上讲，等同于对时钟进行分频。例如一个最大计数长度为N=2^n(从0计数到N-1)的计数器，也就是寄存器位数位n,那么寄存器最高位的输出为N=2^n分频，次高位为N/2分频...
定时器时钟提供较高的频率，计数器不需要这么高的频率来计数，所以会进行降频，使用一个合适的低频时钟来计数。
定时器时钟经过PSC预分频器之后，即CK_CNT，用来驱动计数器计数。
计数器
计数是一种最简单基本的运算。计数器就是实现这种运算的逻辑电路，计数器在数字系统中主要是对脉冲的个数进行计数，以实现测量、计数和控制的功能，同时兼有分频功能，计数器是由基本的计数单元和一些控制门所组成，计数单元则由一系列具有存储信息功能的各类触发器构成，这些触发器有RS触发器、T触发器、D触发器及JK触发器等。计数器在数字系统中应用广泛，如在电子计算机的控制器中对指令地址进行计数，以便顺序取出下一条指令，在运算器中作乘法、除法运算时记下加法、减法次数，又如在数字仪器中对脉冲的计数等等。计数器可以用来显示产品的工作状态，一般来说主要是用来表示产品已经完成了多少份的折页配页工作。它主要的指标在于计数器的位数，常见的有3位和4位的。很显然，3位数的计数器最大可以显示到999，4位数的最大可以显示到9999。
定时器输出PWM原理
假设定时器工作模式设置为向上计数PWM模式，且当CNT<CCRx时，输出1，当CNT>=CCRx时输出0，则：
- 当CNT值小于CCRx的时候，IO输出高电平（1）
- 当CNT值大于等于CCRx的时候，IO输出低电平（0）
- 当 CNT 达到 ARR 值的时候，重新归零，然后重新向上计数，依次循环。
定时器的初始化
在使用8051 系列单片机的定时器/计数器前，首先要对TMOD 和TCON 寄存器进行初始化，同时还必须计算定时的时间（重点）。
（1） 确定T/C 的工作方式：配置TMOD 寄存器。
（2） 计算T/C 的计数初值，并赋值给TH 和TL。
（3） 若T/C 中断方式工作时，必须配置IE 寄存器内ET0 与ET1 的值。
（4） 启动定时器/计数器。
3.配置STM32cubeMX
新建工程文件参考此博客
http://t.csdn.cn/UwJrL
新建好之后，打开System core，点击RCC设置为外部时钟源，如图：
然后点击下面的SYS，选择串行通信serial wire，如图：
打开下面的Timer，然后选择定时器（这里我选择的是TIM2、TIM4）,具体参数如图所示：
这是TIM2的配置，TIM4同TIM2一样。
4.keil5中代码的编写
打开生成的工程文件，在图中所示位置添加一个变量用来储存占空比，如图:
然后在下图位置添加执行呼吸灯程序的代码，如图：
5.运行效果
波形会呈现出一快一慢的规律性变化，如下图：
6.总结
通过在STM32上进行PWM的配置，我对于PWM产生原理和配置方法以及使用领域有了更加深刻的了解和认识，PWM对于我们学习和使用STM32以及其他单片机起着非常重要的作用。
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