【STM32F1【标准库开发】|STM32F103ZET6【标准库函数开发】------05.通用定时器TIM4四个通道输出占空比、频率可调的PWM信号】一、最近在驱动步进电机需要经常用到PWM信号，刚好STM32的定时器用的比较多，下面简单介绍下STM32定时器输出PWM信号，分两种方式，
第一种是同一个定时器的四个通道输出相同频率，不同占空比的情况
第二种是同一个定时器的四个通道输出相同频率，不同占空比的情况
二、软硬件介绍
1、硬件用的是野火的STM32F103开发板，如下图
2、软件用的Keil 5，程序架构用的正点原子的
3、定时器用的TIM4的四个通道
TIM4_CH1-----------PD12
TIM4_CH2-----------PD13
TIM4_CH3-----------PD14
TIM4_CH4-----------PD15

文章图片


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三、实现功能
1、首先实现TIM4的四个通道输出，同样频率，不同占空比的效果。四个通道输出频率为1K，占空比为20%、30%、40%、50%。
主函数如下

#include "sys.h" #include "delay.h" #include "led.h" #include "timer.h" int main(void) { //TIM4_CH1PD12 //TIM4_CH2PD13 //TIM4_CH3PD14 //TIM4_CH4PD15 TIM4_PWM_Init(999,71); //频率：72000000/1000/72=1000 while(1) { TIM_SetCompare1(TIM4,200); //M4 TIM_SetCompare2(TIM4,300); //M3 TIM_SetCompare3(TIM4,400); //M1 TIM_SetCompare4(TIM4,500); //M2 } }

主要需要调用的是两个库函数：
TIM4_PWM_Init(999,71); 用来实现频率的调节
TIM_SetCompare1(TIM4,200); 用来实现占空比的调节
需要用到的子函数主要是time.h，代码如下，主要配置IO，定时器初始化等等。

#include "timer.h" #include "led.h" #include "usart.h" //TIM3 PWM部分初始化 //PWM输出初始化 //arr：自动重装值 //psc：时钟预分频数 void TIM4_PWM_Init(u16 arr,u16 psc) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; TIM_TimeBaseInitTypeDefTIM_TimeBaseStructure; TIM_OCInitTypeDefTIM_OCInitStructure; RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM4, ENABLE); //使能定时器3时钟 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD| RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE); //使能GPIO外设和AFIO复用功能模块时钟 GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_TIM4, ENABLE); //TIM4重映射 //设置该引脚为复用输出功能,输出TIM3 CH2的PWM脉冲波形 GPIOB.5 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12|GPIO_Pin_13|GPIO_Pin_14|GPIO_Pin_15; //TIM_CH2 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure); //初始化GPIO//初始化TIM3 TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值 TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值 TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //TIM向上计数模式 TIM_TimeBaseInit(TIM4, &TIM_TimeBaseStructure); //根据TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMx的时间基数单位 //初始化TIM3 Channel2 PWM模式 TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; //选择定时器模式:TIM脉冲宽度调制模式2 TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比较输出使能 TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //输出极性:TIM输出比较极性高 //CH1 TIM_OC1Init(TIM4, &TIM_OCInitStructure); //根据T指定的参数初始化外设TIM3 OC2 TIM_OC1PreloadConfig(TIM4, TIM_OCPreload_Enable); //使能TIM3在CCR2上的预装载寄存器 //CH12 TIM_OC2Init(TIM4, &TIM_OCInitStructure); //根据T指定的参数初始化外设TIM3 OC2 TIM_OC2PreloadConfig(TIM4, TIM_OCPreload_Enable); //使能TIM3在CCR2上的预装载寄存器 //CH13 TIM_OC3Init(TIM4, &TIM_OCInitStructure); //根据T指定的参数初始化外设TIM3 OC2 TIM_OC3PreloadConfig(TIM4, TIM_OCPreload_Enable); //使能TIM3在CCR2上的预装载寄存器 //CH14 TIM_OC4Init(TIM4, &TIM_OCInitStructure); //根据T指定的参数初始化外设TIM3 OC2 TIM_OC4PreloadConfig(TIM4, TIM_OCPreload_Enable); //使能TIM3在CCR2上的预装载寄存器 TIM_Cmd(TIM4, ENABLE); //使能TIM3 }

示波器抓到的图形如下：

文章图片 20%占空比	文章图片 30%占空比
文章图片 40%占空比	文章图片 50%占空比

2、然后实现TIM4的四个通道输出，不同频率，同样占空比的效果。四个通道输出占空比为50%，频率为400HZ、600HZ、800HZ、1000HZ
这个的配置基本都在子函数time.h，具体如下：

#include "timer.h" #include "led.h" #include "usart.h" //TIM3 PWM部分初始化 //PWM输出初始化 //arr：自动重装值 //psc：时钟预分频数 vu16 CCR1_Val = 30000; //M4----TIM4_CH1 vu16 CCR2_Val = 20000; //M3---TIM4_CH2 vu16 CCR3_Val = 15000; //M1---TIM4_CH3 vu16 CCR4_Val = 12000; //M2---TIM4_CH4 u16 capture = 0; u16 capture2 = 0; //extern vu16 CCR1_Val; //extern vu16 CCR2_Val; //extern vu16 CCR3_Val; //extern vu16 CCR4_Val; void TIM4_PWM_Init(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; TIM_TimeBaseInitTypeDefTIM_TimeBaseStructure; TIM_OCInitTypeDefTIM_OCInitStructure; RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM4, ENABLE); //使能定时器3时钟 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD| RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE); //使能GPIO外设和AFIO复用功能模块时钟 GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_TIM4, ENABLE); //TIM4重映射 //设置该引脚为复用输出功能,输出TIM3 CH2的PWM脉冲波形 GPIOB.5 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12|GPIO_Pin_13|GPIO_Pin_14|GPIO_Pin_15; //TIM_CH2 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure); //初始化GPIO //中断优先级设置 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM4_IRQn; //TIM3中断 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; //先占优先级0级 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3; //从优先级3级 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道被使能 NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根据NVIC_InitStruct中指定的参数初始化外设NVIC寄存器 //初始化TIM3 TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 65535; //设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值 TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =2; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值 TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //TIM向上计数模式 TIM_TimeBaseInit(TIM4, &TIM_TimeBaseStructure); //根据TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMx的时间基数单位 //初始化TIM3 Channel2 PWM模式 TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_Toggle; //PWM模式2 TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //正向通道有效 TIM_OCInitStructure.TIM_OutputNState = TIM_OutputNState_Disable; //反向通道无效 TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_Low; //输出极性 TIM_OCInitStructure.TIM_OCNPolarity = TIM_OCNPolarity_High; //互补端的极性 TIM_OCInitStructure.TIM_OCIdleState = TIM_OCIdleState_Set; TIM_OCInitStructure.TIM_OCNIdleState = TIM_OCIdleState_Reset; //CH_1 TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR1_Val; //占空时间 TIM_OC1Init(TIM4, &TIM_OCInitStructure); //根据T指定的参数初始化外设TIM3 OC2 TIM_OC1PreloadConfig(TIM4, TIM_OCPreload_Disable); //使能TIM3在CCR2上的预装载寄存器 //CH_2 TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR2_Val; TIM_OC2Init(TIM4, &TIM_OCInitStructure); //根据T指定的参数初始化外设TIM3 OC2 TIM_OC2PreloadConfig(TIM4, TIM_OCPreload_Disable); //使能TIM3在CCR2上的预装载寄存器 //CH_3 TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR3_Val; TIM_OC3Init(TIM4, &TIM_OCInitStructure); //根据T指定的参数初始化外设TIM3 OC2 TIM_OC3PreloadConfig(TIM4, TIM_OCPreload_Disable); //使能TIM3在CCR2上的预装载寄存器 //CH_4 TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR4_Val; TIM_OC4Init(TIM4, &TIM_OCInitStructure); //根据T指定的参数初始化外设TIM3 OC2 TIM_OC4PreloadConfig(TIM4, TIM_OCPreload_Disable); //使能TIM3在CCR2上的预装载寄存器 TIM_Cmd(TIM4, ENABLE); //使能TIM3 TIM_ITConfig(TIM4, TIM_IT_CC1 | TIM_IT_CC2 | TIM_IT_CC3 | TIM_IT_CC4, ENABLE); }/ void TIM4_IRQHandler(void) { /* TIM4_CH1 toggling with frequency = 366.2Hz *///TIM4_CH1PD12实测400HZ if (TIM_GetITStatus(TIM4, TIM_IT_CC1) != RESET) { TIM_ClearITPendingBit(TIM4, TIM_IT_CC1 ); capture2 =TIM_GetCapture1(TIM4); //测试 TIM_SetCompare1(TIM4, capture2+CCR1_Val); // } /* TIM4_CH2 toggling with frequency = 732.4Hz *///TIM4_CH2PD13实测732.5HZ if (TIM_GetITStatus(TIM4, TIM_IT_CC2) != RESET) { TIM_ClearITPendingBit(TIM4, TIM_IT_CC2); capture= TIM_GetCapture2(TIM4); TIM_SetCompare2(TIM4, capture + CCR2_Val); } /* TIM4_CH3 toggling with frequency = 1464.8Hz *///TIM4_CH3PD14实测1464HZ if (TIM_GetITStatus(TIM4, TIM_IT_CC3) != RESET) { TIM_ClearITPendingBit(TIM4, TIM_IT_CC3); capture = TIM_GetCapture3(TIM4); TIM_SetCompare3(TIM4, capture + CCR3_Val); } /* TIM4_CH4 toggling with frequency = 2929.6 Hz *///TIM4_CH4PD15实测2926HZ if (TIM_GetITStatus(TIM4, TIM_IT_CC4) != RESET) { TIM_ClearITPendingBit(TIM4, TIM_IT_CC4); capture = TIM_GetCapture4(TIM4); TIM_SetCompare4(TIM4, capture + CCR4_Val); } }

示波器抓到的图形如下：

文章图片 频率400HZ	文章图片 频率600HZ2
文章图片 频率800HZ	文章图片 频率1000HZ

百度云链接：
不同频率，同占空比
链接：https://pan.baidu.com/s/114UfYhdBIgVrIoQZX1xPUA
提取码：ckrb
同频率，不同占空比
链接：https://pan.baidu.com/s/15LFftCSvOhFyA7TOrSD80A
提取码：hjb5

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