stm32定时器产生pwm的研究-电子课程设计报告(编辑修改稿)

stm32定时器产生pwm的研究-电子课程设计报告(编辑修改稿)内容摘要：

3。 16位上，下，上 /下自动装载计数器 ； 16位可编程预分频器，计数器时钟频 率 的分频系数为 1～ 65535 之间的任意数值； 4个独 立 通道： −输入捕获 ； −输出比较； −PWM 生成 (边缘或中间对齐模式 )； 淮南师范学院毕业设计（论文 ） 第 7 页 −单脉冲模式输出 ； −死区时间可编程的互补输出。 使用外部信号控制定时器和定时器互连的同步电 路 ； 在指定数目的计数器周期之后 更新 定时器寄存器； 刹车输入信号可以将定时器输出信号置于复位状态或者一个已知状态； 如下事件发生时产生中断 /DMA： − 更 新：计数器向上溢出 /向下溢出，计数器初始化 (通过软件或者内部/外部触发 )； − 触发事件 (计数器启动，停止，初始化或者由内部 /外部触发计数 )； − 输入捕获； − 输出比较； − 刹车信号输入。 时基单元 可编程高级控制定时器的主要部分是一个 16 位计数器和与其相关的自动装载寄存器。 这个计数器可以向上计数、向下计数或者向上向下双向计数。 此计数器时钟由预分频器分频得到。 计数器、自动装载寄存器和预分频器寄存器可以由软件读写，即使计数器还在运 行 读写仍然有效。 时基单元包含： 计数器寄存器 (TIM1_CNT)； 预分频器寄存器 (TIM1_PSC)； 自动装载寄存器 (TIM1_ARR)； 周期计数寄存器 (TIM1_RCR)； 自动装载寄存器是预先装载的。 写或读自动重装载寄存器将访问预装载寄存器。 根据在 TIM1_CR1 寄存器中的自动装载预装载使能位 (ARPE)的设置，预装载寄存器的内容被永久地或在每次的 更新 事件 UEV 时传送到影子寄存器。 当计数器达到溢出条件 (向下计数时的下溢条件 )并当 TIM1_CR1 寄存器中的 UDIS 位等于 0 时，产生 更 新事件。 更新 事件也 可以由软件产生。 随后会详细描述每一种淮南师范学院毕业设计（论文 ） 第 8 页 配置下 更新事件 的产生。 计数器由预分频器的时钟输出 CK_CNT 驱动，仅当设置 了 计数器 TIM1_CR1寄存器中的计数器使能位 (CEN)时， CK_CNT 才有效。 (有关 更 多的计数器使能的细节，请参见控制器的从模式描述 )。 注：真正的计数器使能信号 CNT_EN 是在 CEN后的一个时钟周期后被设置。 预分频器描述。 预分频器可以将计数器的时钟频 率 按 1 到 65536 之间的任意值分频。 它是基于一个 (在 TIM1_PSC 寄存器中的 )16 位寄存器控制的 16位计数器。 因 为这个控制寄存器带有缓冲器，它能够在工作时被改变。 新的预分频器的参数在下一次更新 事件到来时被采用。 图 24 和 图 25给出 了 一些在预分频器工作时， 更 改其参数的情况下计数器操作的 例子。 图 24 当预分频器的参数从 1 变到 2 时，计数器的时序图 淮南师范学院毕业设计（论文 ） 第 9 页 图 25 当预分频器的参数从 1 变到 4 时，计数器的时序图 第 3 章 PWM 概述 原理 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。 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。 多数负载 (无论是电感性负载还是电容性负载 )需要的调制频率高 10Hz， 通常调制频率为 1kHz 到 200kHz 之间。 占空比是接通时间与周期之比；调制频率为淮南师范学院毕业设计（论文 ） 第 10 页 周期的倒数。 目前 ,运动控制系统或电动机控制系统中实现 PWM的方法主要有传统的数字电路方式、专用的 PWM集成电 路、单片机实现方式和可编程逻辑器件实现方式。 用传统的数字电路实现 PWM，电路设计较复杂，体积大，抗干扰能力差， 系统的控制周期较长。 专用的 PWM集成电路或带有 PWM的单片机价格较高。 对于单片机中无 PWM输出功能的情况，实现 PWM将消耗大量的时间，大大降低了 CPU的效率，而且得到的 PWM信号精度不太高 [15]。 PWM 模式 图 31 边沿对齐的 PWM波形 (ARR=8) 向下计数的配置 当 TIM1_CR1 寄存器的 DIR位为高时执 行 向下计数。 在 PWM 模式 1，当 TIM1_CNTTIM1_CCRx 时参考信号 OCxREF 为低，否则为高。 如果 TIM1_CCRx 中的比较值大于 TIM1_ARR 中的自动重装载值，则 OCxREF保持为“ 1＂。 该模式下 不 能产生 0％的 PWM 波形。 PWM 中央对齐模式 当 TIM1_CR1寄存器中的 CMS位 不 为 00时为中央对齐模式 (所有其他的配置对。