PWM，即Pulse Width Modulation，中文意思为脉冲宽度调制，简称脉宽调制。
一、PWM的定义和工作原理
PWM是通过改变脉冲信号的占空比（高电平时间与总周期时间的比值）（一般为百分数）
例如：信号周期为10，信号占空比为5/10——>高电平时间占5，低电平时间占5。
来控制模拟电路的输出功率。具体来说，PWM系统使用一个频率恒定的脉冲信号作为输出电压，并通过改变每个脉冲的宽度（占空比）来调节输出电压的大小。
所以当我们的占空比越来越大时，我们的高电平时间也会越来越多，输出的电压也会越高。
二、PWM的组成部分
脉冲信号发生器：负责根据用户设置的频率生成一系列脉冲信号。
模拟信号处理模块：负责将脉冲信号的宽度按照用户设定的比例进行调整。 ADC（模拟数字转换器）：将调整后的脉冲信号转换为模拟输出，以驱动模拟负载。（今天就不做讲解了哈）
大致总结一下就是：当我输出电源有10V时，我的脉冲占空比为5 /10时，输出电源只能输出5V
而我们的脉冲占空比为1时，输出电源可以输出完整的10V。
三、PWM的应用
电源管理：通过PWM控制电源的输出电压和电流，实现对电能的高效利用和设备的稳定运行。（调节输出电压的大小）
无线通信：在通信系统中，PWM可用于调制和解调信号，实现数据的传输和接收。（以后探讨）
电机控制：PWM技术广泛应用于各种类型的电机控制中，如伺服电机、步进电机等。通过精确控制电机的转速和位置，实现高精度的运动控制。
音频处理：在音频放大器中，PWM可用于调节音频信号的幅度和频率，实现高质量的音频输出。
四、代码讲解
#include "stm32f10x.h"
void PWM_Init_1(void){
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
TIM_InternalClockConfig(TIM2);
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 100 - 1; //ARR Reso=1/(ARR+1)
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 720 - 1; //PSC Freq=72M/(PSC+1)/(ARR+1)
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;
TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseInitStructure);
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure);
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0; //CCR Duty=CCR/(ARR+1)
TIM_OC1Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);
TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
}
void PWM_Init_2(void){
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
TIM_InternalClockConfig(TIM3);
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 100 - 1; //ARR Reso=1/(ARR+1)
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 720 - 1; //PSC Freq=72M/(PSC+1)/(ARR+1)
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;
TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseInitStructure);
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure);
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0; //CCR Duty=CCR/(ARR+1)
TIM_OC2Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);
TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);
}
void PWM_SetDuty_1(uint16_t duty){
TIM_SetCompare1(TIM2, duty);
}
void PWM_SetDuty_2(uint16_t duty){
TIM_SetCompare2(TIM3, duty);
}
void PWM_SetFreq_1(uint16_t freq){
uint16_t psc = 720000/freq - 1;
TIM_PrescalerConfig(TIM2, psc, TIM_PSCReloadMode_Update);
}
void PWM_SetFreq_2(uint16_t freq){
uint16_t psc = 720000/freq - 1;
TIM_PrescalerConfig(TIM3, psc, TIM_PSCReloadMode_Update);
}
为什么打开GPIOA
首先第一个问题便是，为什么我打开TIM2定时器时钟后 仍然打开了GPIOA的端口。这其实也是许多CV工程师不会移植代码的第一个点。说白了就是，在PWM函数中帮其他我们所用到的电子元件进行了初始化。举个例子：如果我们想使用PWM来控制蜂鸣器的响度，我们在初始化PWM时，为了一体化控制就直接帮蜂鸣器进行了初始化。因此在我们构造PWM控制蜂鸣器库的时候，我们可以这样写函数。
#include "PWM.h"
void Buzzer_Init(void){
PWM_Init_1();
}
是不是豁然开朗了呢。
像其他的初始化过程，我们就不必讲解了。另外根据我上述所说，我们设置GPIOA上的引脚工作方式时要考虑的是我们PWM需要控制的外设所需要的工作方式。而不是想当然定义。
TIM_InternalClockConfig(TIM2)
这个函数用于配置一个定时器（在这个例子中是TIM2）以使用内部时钟作为它的时钟源。
Internal Clock：内部时钟是指微控制器内部的时钟源。STM32微控制器通常有一个或多个内部振荡器（如HSI、HSE、LSI、LSE等），这些振荡器可以产生时钟信号供微控制器内部使用。在这个函数中，TIM2被配置为使用这些内部时钟源之一作为其时钟输入。
TIM_InternalClockConfig：这是一个函数，用于将指定的定时器（在这个例子中是TIM2）配置为使用内部时钟。这个函数通常在初始化定时器之前被调用，以确保定时器使用正确的时钟源。
简而言之，TIM_InternalClockConfig(TIM2);这行代码的意思是：将TIM2定时器配置为使用内部时钟作为其时钟源。这样，当定时器开始运行时，它将根据内部时钟的频率来计数和触发事件。
TIM2时间基准初始化
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 100 - 1; //ARR Reso=1/(ARR+1)
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 720 - 1; //PSC Freq=72M/(PSC+1)/(ARR+1)
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;
TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseInitStructure);
TIM_ClockDivision：时钟分频因子，这里设置为不分频。
TIM_CounterMode：计数器模式，这里设置为向上计数。
TIM_Period：自动重装载寄存器（ARR）的值，这里设置为99（因为是从0开始计数的，所以实际计数到99）。
TIM_Prescaler：预分频器的值，这里设置为719（因为是从0开始计数的，所以实际分频值为719）。
TIM_RepetitionCounter：重复计数器的值，这里设置为0（在某些高级定时器中用于PWM模式，但在TIM2中可能不使用）。
这些值的确定需要计算，但是这里不做深究。*********但是非常重要*******日后一定去讲！现在你先认识一下就行，CV过去。
输出比较初始化
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure);
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0; //CCR Duty=CCR/(ARR+1)
TIM_OC1Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);
这里定义了一个TIM_OCInitTypeDef结构体变量TIM_OCInitStructure并设置其成员变量来配置TIM2定时器的PWM输出。其中：
TIM_OCMode：输出比较模式，这里设置为PWM模式1。
TIM_OCPolarity：输出极性，这里设置为高电平有效。
TIM_OutputState：输出状态，这里设置为使能。
TIM_Pulse：捕获/比较寄存器（CCR）的值，这里设置为0（这决定了PWM的初始占空比）。
其实这就是设置其工作方式。
一定要看
很多人一定不明白，为什么初始化一个TIM2的PWM居然需要：时间基准初始化与输出比较初始化。但你翻回去看我说PWM组成时，我说过他被分成了两个部分，一部分是脉冲信号发生，另一部分是模拟信号处理，其实这两个部分就指的是我们的这两个初始化！所以在下次写代码时，一定要记住哈！
设置占空比
void PWM_SetDuty_1(uint16_t duty){
TIM_SetCompare1(TIM2, duty);
}
固有TIM库
设置占空比的函数中调用到了TIM_SetCompare1函数，这个函数在stm的TIM库中。
uint16_t Compare1：表示要设置的比较值。这个值将被写入定时器的捕获/比较寄存器1（CCR1）。
TIM_TypeDef* TIMx：这是一个指向TIM（定时器）结构体的指针，用于指定要操作哪个定时器。在这里指向了TIM2定时器。
在STM32中，定时器通常被组织成结构体，以便通过结构体指针来访问其内部寄存器。assert_param(IS_TIM_LIST8_PERIPH(TIMx));assert断言语句，用于检查传入的参数是否有效。IS_TIM_LIST8_PERIPH(TIMx) 是一个宏，它检查 TIMx 是否是有效的定时器指针。如果 TIMx 无效，断言将失败，并可能导致程序在调试模式下停止执行。
*设置CCR1寄存器：TIMx->CCR1 = Compare1;这行代码将 Compare1 的值写入到 TIMx 定时器的CCR1寄存器中。CCR1寄存器用于PWM（脉冲宽度调制）或输出比较功能。当定时器的计数值与CCR1中的值相等时，（一般是时间达到了计数的目的值）会产生一个事件（例如，PWM输出可能会切换状态）。
TIM_SetCompare1
TIM_SetCompare1 函数用于设置指定定时器的CCR1寄存器的值。这个值决定了PWM信号的高电平持续时间（占空比）或在输出比较功能中的比较值。
总结
所以这里调用这些代码的目的是：选取TIM2定时器，并设置其占空比为duty。
设置频率
void PWM_SetFreq_1(uint16_t freq){
uint16_t psc = 720000/freq - 1;
TIM_PrescalerConfig(TIM2, psc, TIM_PSCReloadMode_Update);
}
同理，我的freq是我的PWM设置的频率。
重点来了！
psc的算法讲解（预分频器）
720000 通常代表STM32微控制器的某个时钟源（如APB1或APB2总线时钟）的频率。但是并不是所有都是720000
720000/freq代表了多少时钟周期才产生一次PWM信号的周期
而我的预分频器的第一位是零位，所以需要在计算结果上-1
TIM_PrescalerConfig
继续同理，他仍在我们的TIM固件库中，请看！
参数
TIM_TypeDef* TIMx：这是一个指向TIM（定时器）结构体的指针。我们这里使用的是TIM2。
uint16_t Prescaler：预分频器的值。这个值决定了定时器时钟（TIMxCLK）的预分频比例。例如，如果TIMxCLK为72MHz，且Prescaler为7199，则定时器计数器（CNT）的时钟频率将是72MHz / (7199 + 1) = 10kHz。
uint16_t TIM_PSCReloadMode：这个参数定义了预分频值如何被加载到定时器中。它决定了在何时更新预分频器的值。我们这里使用的是TIM_PSCReloadMode_Update，意思是预分频器在更新事件中加载。（毕竟是UPDATE吗）
断言函数
第二次见断言函数了（assert），是不是已经有点印象了呢，当然我可以再教一遍，他是检查我所传入的参数是否是有效的，如果有效，继续运行。如果无效则函数终端！
在这里☞
IS_TIM_ALL_PERIPH(TIMx)：检查TIMx是否是一个有效的TIM外设指针。（假如我说这是TIM99，运行到这行代码就会测到我在说胡话，从而直接中断函数，防止我继续做傻事）
IS_TIM_PRESCALER_RELOAD(TIM_PSCReloadMode)：检查TIM_PSCReloadMode是否是一个有效的预分频器重新加载模式。
TIM->XXX
同样的老朋友了。
TIMx->PSC = Prescaler;
预分频器的值（Prescaler）写入到TIMx结构体的PSC字段中。
举个例子：假设您有一个PWM应用，您希望设置PWM的频率为1kHz。您知道定时器的输入时钟是72MHz。为了得到1kHz的PWM频率，您需要计算预分频器的值：
uint16_t Prescaler = (uint16_t)(72000000 / 1000) - 1; // 计算预分频值
TIM2->PSC = Prescaler; // 将预分频值写入TIM2的PSC寄存器
在这个例子中，Prescaler 的值将是71999（因为72MHz除以1kHz等于72000，然后减1得到71999）。然后，这个值被写入到TIM2定时器的PSC寄存器中，以设置预分频器的值。
TIMx->EGR = TIM_PSCReloadMode;
将定时器的预分频重加载模式写入TIMX的事件生成寄存器中。
这个代码用于设置或重置定时器的UG（更新生成）位。这个非常重要，你可以把它理解为一个转换器，当转换器被重置或设置后，系统的模式才会发生反转！
（EGR事件生成/寄存器）
什么是UG
UG位的作用：
UG位是TIMx_EGR（事件生成）寄存器中的一个位，用于软件生成更新事件（UEV）。
当UG位被设置（置1）时，会生成一个更新事件（UEV）。
更新事件（UEV）的意义：
更新事件（UEV）是STM32定时器中的一个关键事件。
当定时器发生更新事件时，会触发一系列的动作，如更新定时器的影子寄存器、生成中断或DMA请求等。
在某些配置下，UEV还可以用于触发DAC（数模转换器）的转换。
设置或重置UG位的操作：
设置UG位：通过向TIMx_EGR寄存器写入一个值，将UG位设置为1，从而生成一个更新事件（UEV）。
重置UG位：通常不需要显式重置UG位，因为UG位是一个写1清零的位。一旦设置了UG位，它会自动清零。
UG位与更新事件（UEV）的关系：
设置UG位是软件生成更新事件（UEV）的方法。
更新事件（UEV）可以触发定时器的多种功能，如更新影子寄存器、产生中断等。
UG位的应用：
在需要软件控制定时器更新事件的情况下，可以使用UG位来生成UEV。例如，在配置DAC的外部触发转换时，可以通过设置UG位来触发DAC的转换。
PWM应用
都到这里了，其实我不说你都会用了！
void Buzzer_ON(uint16_t freq, uint8_t duty)
{
PWM_SetFreq_1(freq);
PWM_SetDuty_1(tone);
}
Buzzer_ON(200, 50);
这样子蜂鸣器就可以发出200HZ的声音，占空比为50%，故响度为全音的一半。
都看到这里了，给个赞吧！！！
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