STM32实现PWM输出与PWM输入捕获（HAL库）

前言

前段时间，由于项目原因需要驱动四线风扇（电脑CPU用的散热风扇大多就是四线风扇），打算做一块风扇的驱动板。风扇通过输入PWM波来控制电机输出，而风扇内置了霍尔传感器，可以输出PWM信号，通过捕获波形信号可以得到信号的占空比、周期、频率等信息，换算后可以得到风扇的转速，实现对风扇的闭环控制。

过程主要使用STM32的定时器实现PWM输出与PWM捕获

STM32 定时器
STM32定时器可以分为：基本定时器、通用定时器、高级定时器，以STM32F1为例：

它们之间的关系是：通用定时器具备基本定时器的所有功能并额外增加功能，高级定时器具备通用定时器所有功能并额外增加功能。

基本定时器
2.1.1 功能与框图
基本定时器TIM6和TIM7各包含一个16位自动装载计数器，由各自的可编程预分频器驱动。其主要功能包括：
  ● 16位自动重装载累加计数器 。
  ● 16位可编程(可实时修改)预分频器，用于对输入的时钟按系数为1～65536之间的任意数值分频 。
  ● 触发DAC的同步电路 。
  ● 在更新事件(计数器溢出)时产生中断/DMA请求 。

2.1.2 CubeMX配置
以TIM6为例，在STM32CubeMX中通过以下参数设置基本定时器：

2.2 通用定时器
2.2.1 功能与框图
通用定时器主要功能包括：
  ● 16位向上、向下、向上/向下自动装载计数器。
  ● 16位可编程(可以实时修改)预分频器，计数器时钟频率的分频系数为1～65536之间的任意数值。
  ● 4个独立通道：
  - 输入捕获
  - 输出比较
  - PWM生成(边缘或中间对齐模式)
  - 单脉冲模式输出
  ● 使用外部信号控制定时器和定时器互连的同步电路。
  ● 如下事件发生时产生中断/DMA：
  - 更新：计数器向上溢出/向下溢出，计数器初始化(通过软件或者内部/外部触发)
  - 触发事件(计数器启动、停止、初始化或者由内部/外部触发计数)
  - 输入捕获
  - 输出比较
  ● 支持针对定位的增量(正交)编码器和霍尔传感器电路。
  ● 触发输入作为外部时钟或者按周期的电流管理。

2.2.2 CubeMX配置

2.3 高级定时器
2.3.1 功能与框图
高级定时器在涵盖通用定时器所有功能的同时，多出如下特性：

  ● 死区时间可编程的互补输出。
  ● 允许在指定数目的计数器周期之后更新定时器寄存器的重复计数器。
  ● 刹车输入信号可以将定时器输出信号置于复位状态或者一个已知状态。
  ● 刹车信号输入事件发生时产生中断/DMA。

开发环境
开发环境： Keil 、CubeMX
软件版本： 5.31 、6.2.1
使用芯片： STM32F103C8T6
开发语言： C

四. STM32 PWM输出
PWM的输入输出需要使用通用定时器或者高级定时器。STM32F103C8T6有4个定时器，其中TIM1为高级定时器，TIM2、TIM3、TIM4为通用定时器，没有基本定时器，因此随便选择即可。

这里选择定时器TIM2，打开Channel1 选择功能PWM Generation CH1：

配置参数如下：

注意：

PWM频率计算公式：

PWM周期计算公式：

若有效电平为High，采用PWM模式一时，PWM占空比计算公式：

若有效电平为High，采用PWM模式二时，PWM占空比计算公式：