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众拳【剑齿虎STM8】开发板学习笔记分享 第38讲 STM8 PWM输出工作原理 目 录 38.1 PWM简介 PWM 是 Pulse Width Modulation 的缩写，中文意思就是脉冲宽度调制，简称脉宽调制。它是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，其控制简单、灵活和动态响应好等优点而成为电力电子技术最广泛应用的控制方式，其应用领域包括测量、通信、功率控制与变换、电动机控制、伺服控制、调光、开关电源，甚至某些音频放大器，因此研究基于 PWM 技术的正负脉宽数控调制信号发生器具有十分重要的现实意义。 38.2 PWM控制的基本原理 PWM 是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。通过高分辨率计数器的使用，方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。PWM 信号仍然是数字的，因为在给定的任何时刻，满幅值的直流供电要么完全有(ON)，要么完全无(OFF)。电压或电流源是以一种通(ON)或断(OFF)的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。通的时候即是直流供电被加到负载上的时候，断的时候即是供电被断开的时候。只要带宽足够，任何模拟值都可以使用 PWM 进行编码。 图38.1 PWM等效正弦波 用一系列等幅不等宽的脉冲来代替一个正弦半波，正弦半波N等分，看成N个相连的脉冲序列，宽度相等，但幅值不等；用矩形脉冲代替，等幅，不等宽，中点重合，面积（冲量）相等，宽度按正弦规律变化。 38.3 STM8定时器产生PWM波形及差别 STM8系列芯片包含很多型号，每种型号包含的定时器数量不同，下表时STM8定时器分类表。 图38.2 STM8定时器分类表 从表中可以看出，定时器4和定时器6不能产生PWM波形，只能作为普通的定时器使用。 STM8S208MB这款芯片包含了TIM1~4四个定时器，TIM1可以产生4路PWM波形输出，并且可以产生3路互补输出的PWM波形；TIM2可以产生3路PWM波形输出；；TIM3可以产生2路PWM波形输出；；TIM4不能产生PWM波形输出； 注释：互补输出是输出一对相位完全相反的信号，并且完全对称，互补输出是提供替换驱动所必需的。BLDC马达每转一圈，每个相位的驱动电流方向便会改变两次。这必须使连接在该相位端的驱动电压改变方向。这种电压换向是将每个相位端通过分离式MOSFET或IGBT驱动器，并连接到电源的正向输出和负向输出来实现的。当一个驱动器接通时，另一个关闭，这就代表着它们是需要互补驱动输入的互补驱动器。 38.4 STM8 PWM输出引脚定义 对于STM8S208MB这款芯片，PWM波形输出是固定的，如果想用TIM1产生PWM波形，就必须从43、44、45、46引脚输出，详细请查阅下表。 表38.1 STM8S208MB芯片PWM输出引脚定义 38.5 PWM工作原理 PWM波形如下图所示，两段粉色线之间就是PWM波形的周期，由一段高电平和一段低电平组成。 图38.3 PWM波形占空比及周期 STM8 的PWM是TIMx_ARR寄存器确定频率(周期)、由TIMx_CCRx寄存器确定占空比的信号。 占空比是高电平所占周期时间与整个周期时间的比值。 频率是次数与时间的比值，是常用的标志快慢的物理量。
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