PWM 简介

简单一点，就是对脉冲宽度的控制。

STM32 的定时器除了 TIM6 和 7。其他的定时器都可以用来产生 PWM 输出。其中高级定时器 TIM1 和 TIM8 可以同时产生多达 7 路的 PWM 输出。而通用定时器也能同时产生多达 4 路的 PWM 输出，这样，STM32 最多可以同时产生 30 路 PWM 输出！这里我们仅利用 TIM3 的 CH2 产生一路 PWM 输出。如果要产生多路输出，大家可以根据我们的代码稍作修改即可。

通过库函数来配置该功能的步骤。 PWM 相关的函数设置在库函数文件 stm32f10x_tim.h 和 stm32f10x_tim.c 文件中。
1.开启 TIM3 时钟以及复用功能时钟，配置 PB5 为复用输出。
要使用 TIM3，我们必须先开启 TIM3 的时钟。这里我们还要配置 PB5 为复用输出，这是因为 TIM3_CH2 通道将重映射到 PB5 上，此时，PB5 属于复用功能输出。库函数使能 TIM3 时钟的方法是：

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); //使能定时器 3 时钟

库函数设置 AFIO 时钟的方法是：

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);  //复用时钟使能

这里简单列出 GPIO 初始化的一行代码即可：

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;  //复用推挽输出

2.设置 TIM3_CH2 重映射到 PB5 上。
因为 TIM3_CH2默认是接在 PA7上的，所以我们需要设置 TIM3_REMAP为部分重映射（通过 AFIO_MAPR 配置），让 TIM3_CH2 重映射到 PB5 上面。在库函数函数里面设置重映射的函数是：

void GPIO_PinRemapConfig(uint32_t GPIO_Remap, FunctionalState NewState)；

STM32 重映射只能重映射到特定的端口。第一个入口参数可以理解为设置重映射的类型，比如 TIM3 部分重映射入口参数为 GPIO_PartialRemap_TIM3，这点可以顾名思义了。所以 TIM3 部分重映射的库函数实现方法是：

GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap_TIM3, ENABLE);

3.初始化 TIM3,设置 TIM3 的 ARR 和 PSC。
在开启了 TIM3 的时钟之后，我们要设置 ARR 和 PSC 两个寄存器的值来控制输出 PWM 的周期。当 PWM 周期太慢（低于 50Hz）的时候，我们就会明显感觉到闪烁了。因此，PWM 周期在这里不宜设置的太小。这在库函数是通过 TIM_TimeBaseInit 函数实现的

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr;                                         //设置自动重装载值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc;                                      //设置预分频值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;                                   //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;                    //向上计数模式
TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure);                                 //根据指定的参数初始化 TIMx 的

4.设置 TIM3_CH2 的 PWM 模式，使能 TIM3 的 CH2 输出。
我们要设置 TIM3_CH2 为 PWM 模式（默认是冻结的），因为我们的 DS0 是低电平亮，而我们希望当 CCR2 的值小的时候，DS0 就暗，CCR2 值大的时候，DS0 就亮，所以我们要通过配置 TIM3_CCMR1 的相关位来控制 TIM3_CH2 的模式。在库函数中，PWM 通道设置是通过函数 TIM_OC1Init()~TIM_OC4Init()来设置的，不同的通道的设置函数不一样，这里我们使用的是通道 2，所以使用的函数是 TIM_OC2Init()。

void TIM_OC2Init(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_OCInitTypeDef* TIM_OCInitStruct)；

看看结构体 TIM_OCInitTypeDef 的定义：

typedef struct
{   uint16_t TIM_OCMode; uint16_t TIM_OutputState;     uint16_t TIM_OutputNState;    uint16_t TIM_Pulse;            uint16_t TIM_OCPolarity;       uint16_t TIM_OCNPolarity;      uint16_t TIM_OCIdleState;     uint16_t TIM_OCNIdleState;
}TIM_OCInitTypeDef;

这里我们讲解一下与我们要求相关的几个成员变量：
参数 TIM_OCMode 设置模式是 PWM 还是输出比较，这里我们是 PWM 模式。
参数 TIM_OutputState 用来设置比较输出使能，也就是使能 PWM 输出到端口。
参数 TIM_OCPolarity 用来设置极性是高还是低。
其他的参数 TIM_OutputNState，TIM_OCNPolarity，TIM_OCIdleState 和 TIM_OCNIdleState 是高级定时器 TIM1 和 TIM8 才用到的。

要实现我们上面提到的场景，方法是：

TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2;                      //选择 PWM 模式 2
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;          //比较输出使能
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;              //输出极性高
TIM_OC2Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);                                //初始化 TIM3 OC2

5.使能 TIM3。
在完成以上设置了之后，我们需要使能 TIM3。

TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);  //使能 TIM3

6.修改 TIM3_CCR2 来控制占空比。
在经过以上设置之后，PWM 其实已经开始输出了，只是其占空比和频率都是固定的，而我们通过修改 TIM3_CCR2 则可以控制 CH2 的输出占空比。继而控制 DS0 的亮度。
在库函数中，修改 TIM3_CCR2 占空比的函数是：

void TIM_SetCompare2(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t Compare2)；

对于其他通道，分别有一个函数名字，函数格式为 TIM_SetComparex(x=1,2,3,4)。
通过以上 6 个步骤，我们就可以控制 TIM3 的 CH2 输出 PWM 波了。

硬件设计

本实验用到的硬件资源有：
1）指示灯 DS0
2）定时器 TIM3

软件设计

在 timer.c 里面加入了如下代码：

//TIM3 PWM部分初始化
//PWM输出初始化
//arr：自动重装值
//psc：时钟预分频数
void TIM3_PWM_Init(u16 arr,u16 psc)
{  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);                           //使能定时器3时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB  | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);    //使能GPIO外设和AFIO复用功能模块时钟GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap_TIM3, ENABLE);                           //Timer3部分重映射  TIM3_CH2->PB5    //设置该引脚为复用输出功能,输出TIM3 CH2的PWM脉冲波形    GPIOB.5GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;                                       //TIM_CH2GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;                               //复用推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);                                            //初始化GPIO//初始化TIM3TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr;                                      //设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc;                                         //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值 TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;                                   //设置时钟分割:TDTS = Tck_timTIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;                    //TIM向上计数模式TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure);                              //根据TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMx的时间基数单位//初始化TIM3 Channel2 PWM模式   TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2;                                 //选择定时器模式:TIM脉冲宽度调制模式2TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;                    //比较输出使能TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;                      //输出极性:TIM输出比较极性高TIM_OC2Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);                                       //根据T指定的参数初始化外设TIM3 OC2TIM_OC2PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);                                //使能TIM3在CCR2上的预装载寄存器TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);                                                         //使能TIM3}

头文件 timer.h 与上一个的不同是加入了 TIM3_PWM_Init 的声明

#ifndef __TIMER_H
#define __TIMER_H
#include "sys.h"void TIM3_Int_Init(u16 arr,u16 psc);
void TIM3_PWM_Init(u16 arr,u16 psc);
#endif

main.c

#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "key.h"
#include "sys.h"
#include "usart.h"
#include "timer.h"int main(void)
{       u16 led0pwmval=0;u8 dir=1;    delay_init();                                           //延时函数初始化     NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);       //设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级，2位响应优先级uart_init(115200);                                      //串口初始化为115200LED_Init();                                               //LED端口初始化TIM3_PWM_Init(899,0);                                 //不分频。PWM频率=72000000/900=80Khzwhile(1){delay_ms(10);   if(dir){led0pwmval++;}else{ led0pwmval--;}if(led0pwmval>300){dir=0;}if(led0pwmval==0){dir=1;}                                      TIM_SetCompare2(TIM3,led0pwmval);         }
}

这里，我们从死循环函数可以看出，我们将 led0pwmval 这个值设置为 PWM 比较值，也就是通过 led0pwmval 来控制 PWM 的占空比，然后控制 led0pwmval 的值从 0 变到 300，然后又从 300 变到 0，如此循环，因此 DS0 的亮度也会跟着从暗变到亮，然后又从亮变到暗。至于这里的值，我们为什么取 300，是因为 PWM 的输出占空比达到这个值的时候，我们的 LED 亮度变化就不大了（虽然最大值可以设置到 899），因此设计过大的值在这里是没必要的。

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