PWM 模式
一、介绍
PWM（脉宽调制，Pulse-width modulation）是一种通过调节脉冲信号的宽度来控制电能输出的方法。PWM是一种方波信号，通常在电子和电气工程中用于调节功率输送，控制电机速度，调节LED亮度，以及生成模拟信号等。 PWM信号是通过不断地将一个信号在高电平和低电平之间切换而生成的。
PWM的核心参数有两个：频率和占空比。
频率：PWM信号的开关速度，表示每秒完成的周期次数。频率越高，PWM信号周期越短。
占空比：在一个周期内，高电平所占的时间比例。
二、原理
利用TIM定时器和输出比较，TIM定时器会周期性地线性增长，当计数器的值低于设定的比较值时输出高电平，大于等于比较值时输出低电平。由于是线性增长，高电平时长占整个周期信号时长的比例是固定的，这个比例被称为“占空比”，英文“Duty Cycle”。在嵌入式系统中，特别是使用定时器来生成PWM信号时，经常使用的是定时器的比较寄存器（Capture/Compare Register，CCR）和自动重载寄存器（Auto-Reload Register，ARR）来控制PWM的占空比。
给定：
CCR：比较寄存器的值（通常用来设置PWM波形的占空比）
ARR：自动重载寄存器的值（通常用来设置PWM波形的周期）
那么：Duty=CCR/(ARR+1)
通用定时器的结构
设置PWM 模式
脉冲宽度调制模式可以产生一个由TIMx_ARR寄存器确定频率、由TIMx_CCRx寄存器确定占空
比的信号。在TIMx_CCMRx寄存器中的OCxM位写入’110’(PWM模式1)或’111’(PWM模式2)，能够独立地设置每个OCx输出通道产生一路PWM。必须设置TIMx_CCMRx寄存器OCxPE位以使能相应的预装载寄存器，最后还要设置TIMx_CR1寄存器的ARPE位， (在向上计数或中心对称模式中)使能自动重装载的预装载寄存器。
三、实例
定时器输出PWM配置过程
1、打开RCC时钟，因为PWM的输出也是用到IO口，所以定时器和GPIO时钟都要打开。
2、配置GPIO口，注意引脚模式。
3、配置时基单元（分频、计数模式、arr、psc）
4、配置输出比较段元
5、运行控制
使用PWM控制LED亮度
#include "stm32f10x.h" // Device header
/**
* 函 数：PWM初始化
* 参 数：无
* 返 回 值：无
*/
void PWM_Init(void)
{
/*开启时钟*/
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);//开启TIM2的时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);//开启GPIOA的时钟
/*GPIO重映射*/
//RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);//开启AFIO的时钟，重映射必须先开启AFIO的时钟
//GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap1_TIM2, ENABLE);//将TIM2的引脚部分重映射，具体的映射方案需查看参考手册
//GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable, ENABLE);//将JTAG引脚失能，作为普通GPIO引脚使用
/*GPIO初始化*/
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;//GPIO_Pin_15;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//将PA0引脚初始化为复用推挽输出
//受外设控制的引脚，均需要配置为复用模式
/*配置时钟源*/
TIM_InternalClockConfig(TIM2);//选择TIM2为内部时钟，若不调用此函数，TIM默认也为内部时钟
/*时基单元初始化*/
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;//定义结构体变量
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //时钟分频，选择不分频，此参数用于配置滤波器时钟，不影响时基单元功能
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //计数器模式，选择向上计数
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 100 - 1;//计数周期，即ARR的值
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 720 - 1;//预分频器，即PSC的值
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0; //重复计数器，高级定时器才会用到
TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseInitStructure); //将结构体变量交给TIM_TimeBaseInit，配置TIM2的时基单元
/*输出比较初始化*/
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;//定义结构体变量
TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure);//结构体初始化，若结构体没有完整赋值
//则最好执行此函数，给结构体所有成员都赋一个默认值
//避免结构体初值不确定的问题
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;//输出比较模式，选择PWM模式1
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;//输出极性，选择为高，若选择极性为低，则输出高低电平取反
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;//输出使能
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0;//初始的CCR值
TIM_OC1Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);//将结构体变量交给TIM_OC1Init，配置TIM2的输出比较通道1
/*TIM使能*/
TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);//使能TIM2，定时器开始运行
}
/**
* 函 数：PWM设置CCR
* 参 数：Compare 要写入的CCR的值，范围：0~100
* 返 回 值：无
* 注意事项：CCR和ARR共同决定占空比，此函数仅设置CCR的值，并不直接是占空比
* 占空比Duty = CCR / (ARR + 1)
*/
void PWM_SetCompare1(uint16_t Compare)
{
TIM_SetCompare1(TIM2, Compare);//设置CCR1的值
}
main函数，驱动LED灯
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "PWM.h"
uint8_t i;//定义for循环的变量
int main(void)
{
/*模块初始化*/
OLED_Init();//OLED初始化
PWM_Init();//PWM初始化
while (1)
{
for (i = 0; i <= 100; i++)
{
PWM_SetCompare1(i);//依次将定时器的CCR寄存器设置为0~100，PWM占空比逐渐增大，LED逐渐变亮
Delay_ms(10);//延时10ms
}
for (i = 0; i <= 100; i++)
{
PWM_SetCompare1(100 - i);//依次将定时器的CCR寄存器设置为100~0，PWM占空比逐渐减小，LED逐渐变暗
Delay_ms(10);//延时10ms
}
}
}
参考：
https://zhuanlan.zhihu.com/p/666825444
原文地址：https://blog.csdn.net/sinat_31608641/article/details/142671657
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