STM32实现PWM输出与PWM输入捕获（HAL库）

只看该作者 · 2023-10-29 00:11

若有效电平为Low，则上述（3）、（4）公式变为1-Duty，计数方式（向上向下计数）并不影响占空比的计算公式。

只看该作者 · 2023-10-29 00:12

其中TimerClock为对应定时器的时钟频率；Prescaler为预分频系数；CounterPeriod为重装载值；CCRx为比较寄存器的值，在代码工程中可以使用函数__HAL_TIM_SetCompare()修改CCRx的值从而修改PWM的占空比。

只看该作者 · 2023-10-29 00:12

PWM模式一：在PWM1模式下，无论是向上计数还是向下计数，TIMx_CNT<TIMx_CCR1时通道1为有效电平，有效电平可以在 CH Polarity 参数中设置。

只看该作者 · 2023-10-29 00:12

PWM模式二：在PWM2模式下，无论是向上计数还是向下计数，TIMx_CNT>TIMx_CCR1时通道1为有效电平。

只看该作者 · 2023-10-29 00:12

初始脉冲宽度（Pulse）：脉冲宽度即高电平持续的时间，Pluse与CounterPeriod+1的比值即为PWM的初始占空比。

只看该作者 · 2023-10-29 00:13

自动预重装载（auto-reload preload）：当使能自动预重装载时，自动重装载寄存器写入新值后，计数器立即产生计数溢出，然后开始新的计数周期；当不使能自动预重装载时，自动重装载寄存器写入新值后，计数器完成当前旧的计数后，再开始新的计数周期。

只看该作者 · 2023-10-29 00:13

假设采用如上配置，配置TIM2通道一作为PWM输出，只需在代码工程中调用如下两条函数便可以实现PWM的控制。

只看该作者 · 2023-10-29 00:14

HAL_TIM_PWM_Start(&htim2,TIM_CHANNEL_1);//初始化，开启PWM

__HAL_TIM_SetCompare(&htim2, TIM_CHANNEL_1,1000);//设置比较寄存器CCRx的值，占空比=CCRx/ARRx 此处 CCRx=1000,ARRx=65536

只看该作者 · 2023-10-29 00:14

STM32 PWM输入捕获
定时器的PWM输入捕获的框图如下，由通用定时器的框图剪裁得到（去掉了一些与输入捕获无关的功能）：

只看该作者 · 2023-10-29 00:14

PWM输入捕获流程如下：
1. PWM信号由TIMx_CH1进入，依据是上升沿还是是下降沿从而触发TI1FP1或TI1FP2。

只看该作者 · 2023-10-29 00:14

2. 当捕捉到第一次上升沿时，触发TI1FP1，计数器复位，计数值CNT清零。

只看该作者 · 2023-10-29 00:15

3. 当捕捉到下降沿时，触发TI1FP2，CNT计数值在TIMx_CH2中被记录到TIMx_CCR2寄存器中。

只看该作者 · 2023-10-29 00:15

4. 当再次捕捉到上升沿时，触发TI1FP1，CNT计数值在TIMx_CH1中被记录到TIMx_CCR1寄存器中，同时计数器复位，计数值清零。

只看该作者 · 2023-10-29 00:15

5. 依据TIMx_CCR1、TIMx_CCR2的值便可以计算PWM的周期、频率、占空比。TIMx_CCR1的值就是周期，T I M x C C R 2 T I M x C C R 1 \frac{TIMxCCR2}{TIMxCCR1}
TIMxCCR1
TIMxCCR2

的值就是占空比。

只看该作者 · 2023-10-29 00:15

关于PWM的输入捕获，有两种CubeMX的配置方式，虽然配置方式不一样但是效果和原理都是完全一致的。

只看该作者 · 2023-10-29 00:19

方法一：
这是网上大多数帖子的推荐配置，非常麻烦，这里不推荐使用。

只看该作者 · 2023-10-29 00:19

只看该作者 · 2023-10-29 00:19

方法二（推荐使用）：

方法二与方法一原理与效果是一样的，只不过ST官方考虑到PWM输入捕获较为常用，可以一键配置。只需在Combined Channels中选择PWM Input on CH1同时打开定时器中断即可。

只看该作者 · 2023-10-29 00:19

配置完成后在代码中完成定时器的中断回调函数，便可计算PWM的占空比、频率、周期。

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/**

*  [url=home.php?mod=space&uid=247401]@brief[/url] 定时器中断回调函数

*  [url=home.php?mod=space&uid=536309]@NOTE[/url]  htim 定时器句柄

*/



void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)

{

        if(htim == &htim2)

        {

                if(htim2.Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_1)    

                {

                        /* 记录TIM2_CCR1的值 */

                        PWM_RisingCount = HAL_TIM_ReadCapturedValue(&htim2,TIM_CHANNEL_1);

                        

                        if(PWM_RisingCount != 0 && PWM_FallingCount!= 0)

                        {

                                PWM_Duty        = (float)(PWM_FallingCount / PWM_RisingCount);//占空比

                                PWM_Period      = PWM_RisingCount*0.000001f;                  //周期

                                PWM_Frequency   = 1/PWM_Period;                               //频率

                        }

                }

                else if(htim2.Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_2)

                {        

                        /* 记录TIM2_CCR2的值 */

                        PWM_FallingCount = HAL_TIM_ReadCapturedValue(&htim2,TIM_CHANNEL_2);

                }

        }

}

只看该作者 · 2023-10-29 00:20

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