HAL库自学笔记#2【PWM】
绪言
PWM是TIM常见的作用之一,如果无法理解TIM的基本工作原理的话,可能理解起来很困难。当我第一次接触到PWM的时候,其实也是云里雾里的。但如果理解了TIM的基本工作原理,学习PWM还是很简单的。
关于TIM的基本工作原理可见往期文章:
https://blog.csdn.net/qq_58973969/article/details/125065903?spm=1001.2014.3001.5501https://blog.csdn.net/qq_58973969/article/details/125065903?spm=1001.2014.3001.5501
一、PWM输出的整体工作框架梳理
这里我们可以看ST官方手册给出的TIM工作框图:
第一部分的内容主要是让定时器工作在计数状态,往期文章已经说过了,这里就不在赘述了。我们重点看第二部分。可以看出,我们只需要通过捕获/比较寄存器和输出控制,就能让定时器输出PWM。而且可以办到四路输出。这里暂且只介绍一个整体框架,让大家有个印象,那么这个过程具体是怎么实现的呢?这就需要我们进一步去剖析底层的东西了。
二、相关寄存器剖析
在之前我们已经介绍过了CR1、ARR、PSC等寄存器,这里就不再一一介绍了。主要说一下有区别的地方和还需要用到的寄存器。
ARR寄存器:ARR寄存器的作用其实和基本计数的时候没有太大区别。这里特别提一下,在PWM输出中ARR还可以控制PWM输出的频率。因为在时钟频率确定的情况下,ARR中数值的大小其实就确定了一次计数从开始到溢出的时间,从而也就决定了频率。
CCRx寄存器:和ARR类似,也是一个储存16位数值的寄存器,其储存的数值用于的当前计数值(CNT)比较,然后得出此时是有效电平还是无效电平。(根据模式而定)
CCMRx寄存器:用于配置PWM的输出模式。其中CCxS[1:0]决定输入还是输出,这里配置为输出模式。OCxM[2:0]用于配置有效电平的选取。其中有两种模式:
模式一:CNT<CCRx为有效电平
模式二:CNT>CCRx为有效电平
PS:这里的有效电平可以是高也可以是低,相反的,无效电平与有效电平极性相反。并且大小比较与计数方向无关。
OCxPE位与之前说的ARPE的作用类似,ARPE是使能ARR的预装载,而OCxPE是使能CCR的预装载。
CCER寄存器:CCxP位用于配置输出极性,即有效电平为高还是低。CCxE位为输出使能位。
EGR寄存器:UG位置1可产生一个更新事件,作用是将我们之前配置的东西(存在缓冲)全部写进去。
这些寄存器可总结如下:
最后博主还是采用抽象艺术的形式给大家大概描述一下PWM输出的工作形式:
这里以向上计数为例。其中占空比q有两个结果,主要与输出极性和模式的配置有关(有效电平是高还是低)。
三、CubeMx的配置
CubeMx的配置主要分为三大部分
第一部分:
前两项为从模式的配置,这里不用管。时钟选用内部时钟;通道选择为PWM输出,这里以通道一为例。
第二部分:
分别用于配置PSC预分频系数(71+1);CMS、DIR计数模式配置(例如向上UP);ARR自动重装载寄存器 (7199+1);CKD不用管;自动重装载这里选择使能。
第三部分:
PWM模式:模式一或者模式二;占空比配置(即配置CCRx寄存器);输出比较重装载(CCR预装载,这里选择使能);快速PWM模式,这里不用管,先择不使能;最后一个是通道极性的配置,也就是有效电平为高还是低。
通过这些简单的可视化图形配置,就将我们之间所说的寄存器全部配置好了。可以看出CubeMx工具还是非常强大的。
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