一、STM32的PWM简介
PWM（Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制）是一种广泛应用于微控制器的技术，它可以通过改变脉冲的宽度来控制输出信号的平均功率。在STM32微控制器中，PWM功能通常是通过定时器和相应的输出比较通道来实现的。PWM信号在许多应用中都非常有用，例如控制电机的转速、调节灯光的亮度、控制舵机的角度等。
二、关闭PWM输出并固定电平的基本原理
当我们想要关闭PWM输出并将输出引脚固定为高电平或低电平时，有几个关键步骤需要考虑。首先，我们需要停止PWM的产生，这通常涉及到配置定时器和输出比较通道。对于将输出固定为高电平，我们可以将相应的输出引脚配置为推挽输出并设置为高电平；对于低电平，则设置为推挽输出并设置为低电平。在STM32中，不同的定时器和通道可能会有不同的配置方式，但基本原理是相似的。
三、STM32关闭PWM输出并固定电平的代码实现（以STM32F4为例）
以下是一个使用STM32F4标准库的示例代码，展示如何关闭PWM输出并将输出引脚固定为高电平或低电平：
#include "stm32f4xx.h"
// 初始化定时器和PWM通道
void PWM_Init(void)
{
// 使能定时器和GPIO的时钟
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);
// 配置GPIO为复用功能
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6; // 使用PA6作为PWM输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
// 将GPIO连接到定时器的复用功能
GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource6, GPIO_AF_TIM3);
// 配置定时器
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 1999; // PWM周期为2000个计数
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 83; // 预分频为84，时钟频率为84MHz/84 = 1MHz
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure);
// 配置PWM通道
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 1000; // 初始占空比为50%
TIM_OCInitStructure.TIM_OType = TIM_OType_PP;
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0; // 占空比为0，关闭PWM
TIM_OCInitStructure.TIM_OCNPolarity = TIM_OCNPolarity_High;
TIM_OC1Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);
TIM_OC1PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);
// 使能定时器
TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);
}
// 关闭PWM并设置为高电平
void PWM_StopAndSetHigh(void)
{
// 关闭定时器
TIM_Cmd(TIM3, DISABLE);
// 重新配置GPIO为推挽输出
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
// 设置引脚为高电平
GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_6);
}
// 关闭PWM并设置为低电平
void PWM_StopAndSetLow(void)
{
// 关闭定时器
TIM_Cmd(TIM3, DISABLE);
// 重新配置GPIO为推挽输出
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
// 设置引脚为低电平
GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_6);
}
int main(void)
{
// 初始化PWM
PWM_Init();
// 先运行一段时间的PWM
for (int i = 0; i < 1000000; i++);
// 关闭PWM并设置为高电平
PWM_StopAndSetHigh();
while (1);
}
代码解释：
PWM_Init()函数：
首先，通过RCC_APB1PeriphClockCmd()和RCC_AHB1PeriphClockCmd()使能定时器（这里使用TIM3）和相应的GPIO（这里使用GPIOA）的时钟。
配置GPIO为复用功能，设置为推挽输出和上拉模式，并将其连接到定时器的复用功能（通过GPIO_PinAFConfig()）。
对定时器进行基本配置，包括设置周期、预分频、计数模式等。
配置PWM通道，设置PWM模式、输出状态、初始占空比等，并启用预加载。
最后使能定时器。
PWM_StopAndSetHigh()函数：
关闭定时器，通过TIM_Cmd(TIM3, DISABLE)实现。
重新配置GPIO为推挽输出模式。
使用GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_6)将引脚设置为高电平。
PWM_StopAndSetLow()函数：
与PWM_StopAndSetHigh()类似，但使用GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_6)将引脚设置为低电平。
四、详细步骤和注意事项
时钟配置：
在使用定时器和GPIO之前，确保正确使能相应的时钟。对于不同的定时器和GPIO，它们可能位于不同的时钟总线上，如APB1或APB2，需要使用相应的时钟使能函数。
GPIO配置：
在初始的PWM配置中，GPIO需要配置为复用功能，将其连接到定时器的输出通道。而在关闭PWM并固定电平的过程中，需要将GPIO重新配置为普通的推挽输出模式。
定时器配置：
定时器的配置包括周期、预分频和计数模式的设置。周期和预分频决定了PWM的频率，而输出比较通道的配置决定了占空比。通过调整TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse可以改变占空比。
关闭PWM的操作：
关闭PWM输出时，首先要关闭定时器，以停止PWM脉冲的产生。然后，根据需要将GPIO重新配置为推挽输出并设置为高电平或低电平。
避免误操作：
在切换GPIO模式和设置电平时，确保操作的顺序正确，避免出现意外的中间状态。例如，先关闭定时器，再重新配置GPIO，最后设置电平，以保证系统的稳定性。
五、应用场景
在实际应用中，可能会遇到需要关闭PWM输出并固定电平的情况。例如，当电机停止转动时，我们可能希望关闭PWM输出并将驱动电机的引脚设置为低电平，以防止电机因悬空而产生意外的运动；或者当灯光调节完成后，将控制灯光的引脚固定为高电平或低电平，以节省功率或确保安全。
通过上述的代码示例和原理讲解，我们可以方便地在STM32微控制器上实现PWM的控制，并根据需要关闭PWM输出并将输出引脚固定为高电平或低电平，满足不同的应用需求。在实际开发中，根据具体的硬件和软件环境，可能需要对代码进行适当的调整，但基本原理和操作步骤是相似的。
六、进一步的优化和扩展
使用库函数的高级功能：
除了使用标准库，还可以考虑使用HAL库或LL库，它们提供了更高级的功能和更简洁的函数调用方式，对于不同的STM32系列兼容性更好。
多通道PWM：
如果需要控制多个PWM通道，可以在上述代码的基础上添加更多的通道配置。例如，对于TIM3，可以配置多个通道（如OC1、OC2、OC3、OC4），每个通道都可以输出独立的PWM信号。
动态控制：
可以添加更多的函数，实现动态调整PWM的频率和占空比，以实现更复杂的控制功能，例如根据传感器的反馈来实时调整电机的转速或灯光的亮度。
错误处理：
在实际应用中，添加一些错误处理代码，例如检查时钟使能是否成功、定时器配置是否正确等，可以提高系统的可靠性。
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原文链接：https://blog.csdn.net/duierrorshuobu/article/details/145248803
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