本文章分享了关于在STM32微控制器上实现PWM（脉宽调制）信号的实际操作与调试经验，内容包括配置步骤、代码示例及常见问题解决方案。
STM32 PWM输出详解——基于STM32F103
本段落将深入讲解如何在基于ARM Cortex-M内核的高性能微处理器STM32系列中实现PWM输出，并特别关注于广泛使用的STM32F103型号，该型号因其丰富的外设接口和适中的性能而在控制电机、LED灯或其他需要脉宽调制（PWM）的应用领域受到欢迎。
一、PWM概述
脉宽调制是一种通过改变信号的高电平持续时间来模拟连续变化信号的技术。在STM32系列微控制器中，PWM广泛用于控制设备的速度或调节亮度等场景。该技术的特点是周期保持不变而占空比可变，从而实现对平均电压或电流的有效调整。
二、STM32 PWM外设
STM32F103型号内置了多个高级定时器（TIM）支持PWM输出功能，如TIM1、TIM2、TIM3、TIM4、TIM6和TIM7。其中，TIM1、TIM2和TIM3具有更强大的特性，能够配置为最多七个通道的PWM模式，适合复杂应用需求；而TIM4、TIM6及TIM7则适用于较为简单的PWM输出场景。
三、配置PWM
1. 选择定时器：根据具体的应用要求选定一个合适的定时器。例如，在需要多个独立控制信号的情况下，可以考虑使用TIM2或TIM3。
2. 配置时钟源：设置好定时器的时钟来源，并通过预分频调整频率至所需值。
3. 设置计数模式：选择向上计数或者上下双向计数方式。在PWM应用中通常采用向上计数模式以简化操作流程。
4. 定义最大计数值（ARR）: 设定自动重载寄存器的值来确定PWM信号的基本周期长度。
5. 配置通道：每个定时器通道都可以被设置为不同类型的输出模式。通过设定捕获比较寄存器（CCRx）中的值以控制占空比。
6. 启用PWM输出功能：激活所需通道，使其能够根据配置产生相应的PWM信号。
四、编程实现
利用STM32CubeMX工具可以快速完成上述参数的设置并自动生成初始化代码。接下来可通过HAL库或LL库动态调整相关参数值。例如，在使用HAL库修改占空比时可采用如下示例：
```c
void SetDutyCycle(TIM_HandleTypeDef *htim, uint32_t Channel, float DutyCycle)
{
float period = (float) htim->Instance->ARR;
uint32_t pulse = (uint32_t)(period * DutyCycle);
if(Channel == TIM_CHANNEL_1)
__HAL_TIM_SET_COMPARE(htim,TIM_CHANNEL_1,pulse);
else if(Channel == TIM_CHANNEL_2)
__HAL_TIM_SET_COMPARE(htim,TIM_CHANNEL_2,pulse);
}
```
五、实验验证
通过实际的硬件连接和编程配置，可以观察到随着PWM占空比的变化，负载的工作状态（如LED亮度或电机转速）会发生相应变化。这证明了STM32F103在实现复杂控制应用方面的灵活性与强大功能。
总结而言，在正确设置定时器、时钟源及通道参数后，我们可以利用STM32F103轻松生成PWM信号，并通过编程实时调整占空比以满足各种控制需求。
5星
