STM32输出比较模式和PWM模式比较

STM32 输出方波的方法有两种比较类似的，一个是PWM模式，一个是输出比较模式。下面来看看这两种模式的不同处在哪。

先看看官方对两种模式的介绍

PWM模式：

输出比较模式

通过两种模式的介绍，好像不能直观的看出来具体差别在哪，再看看两种模式设置时寄存器里面的介绍。

通过CCMR寄存器中的OCM位可以看出来这两种模式的一点区别。

输出比较模式下： CCR = CNT 时，翻转输出电平。

PWM模式下： CNT < CCR时输出一种电平，CNT > CCR时输出相反的电平。

通过图片来直观的看看这两种模式的区别。

PWM模式下： ARR 决定输出频率，CCR决定输出占空比。

输出比较模式下： ARR 决定输出频率 CCRx 决定每个通道的初始相位。

两种模式下最主要的差别就是CCR值代表的含义不一样。PWM模式下CCR可以控制占空比。输出比较模式下CCR可以控制初始相位。

下面通过一个程序来对比一下这两种模式

#include "pwm.h"void TIM3_PWM_Init( u16 arr, u16 psc )
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;RCC_APB1PeriphClockCmd( RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE );                         //使能定时器3时钟RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE );   //使能GPIO和AFIO复用功能模块时钟//设置TIM3 CH3 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init( GPIOB, &GPIO_InitStructure );//初始化TIM3TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = arr;TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = psc;TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;TIM_TimeBaseInit( TIM3, &TIM_TimeBaseInitStructure );//初始化TIM3_CH3  PWM 模式TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;TIM_OC3Init( TIM3, &TIM_OCInitStructure );//使能TIM3在CCR2上的预装载寄存器TIM_OC3PreloadConfig( TIM3, TIM_OCPreload_Enable );//使能TIM3TIM_Cmd( TIM3, ENABLE );
}void TIM3_CMP_Init( u16 arr, u16 psc )
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;RCC_APB1PeriphClockCmd( RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE ); //使能定时器3时钟  RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOB , ENABLE );    //使能GPIOC时钟GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//初始化TIM3TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = arr;TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = psc;TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;TIM_TimeBaseInit( TIM3, &TIM_TimeBaseInitStructure );//初始化TIM3_CH4 比较 模式  输出比较翻转触发模式(当计数值与比较/捕获寄存器值相同时，翻转输出引脚的电平)   TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_Toggle;TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;TIM_OC4Init( TIM3, &TIM_OCInitStructure );TIM_OC4PreloadConfig( TIM3, TIM_OCPreload_Enable );//使能TIM3TIM_Cmd( TIM3, ENABLE );
}

将定时器3通道3设置为PWM输出模式，定时器3通道4设置为输出比较模式。

#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"
#include "led.h"
#include "pwm.h"
// LED0  PA8  LED1 PD2
int main(void)
{u16 led_pwm_val=0;u8 dir=1;delay_init();       //延时函数初始化NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);LED_Init();  LED0 = 1;LED1 = 1;delay_ms(500);LED0 = 0;LED1 = 0;//比较输出模式下：  ARR 决定输出频率  CCRx 决定每个通道的初始相位//PWM模式：        ARR 决定输出频率  CCRx 决定输出 的高电平时长TIM3_PWM_Init(1000-1,72-1); //比较翻转模式,一个周期只翻转一次，所以频率为 1/2 TIM3_CMP_Init(1000-1,71-1);  TIM_SetCompare3(TIM3,100);      //PWM 模式TIM_SetCompare4(TIM3,100);      //比较输出模式while(1){delay_ms(200);LED0 = !LED0;           }
}

主函数中分别初始化两种模式，然后设置CCR值为相同值，看看输出波形的区别。

蓝色波形为 PWM模式输出的波形，粉色为输出比较模式输出的波形。可以看到同样的设置参数，PWM输出方波频率为1KHz，输出比较输出的方波为500Hz，说明输出比较模式的频率为PWM模式频率的1/2。

PWM输出波形的高电平为100us，周期为1000us，占空比为10%，和主函数中设置的一样。

输出比较模式输出的波形起始相位滞后于PWM波形100us,滞后相位差为PWM波形的10%，滞后相位差为本身输出波形的20%。

输出比较模式的占空比为50%，是固定的不能修改占空比。

通过上面实验可以看到，这两种模式的主要差别是。

PWM模式: ARR设置频率，CCR设置占空比，频率和占空比可以任意设置，起始相位不能设置。

输出比较模式：ARR设置频率，CCR设置相位，频率和起始相位可以任意设置，占空比不能设置。输出频率为理论计算值一半。

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