一、介紹

PWM（脈寬調(diào)制，Pulse-width modulation）是一種通過(guò)調(diào)節(jié)脈沖信號(hào)的寬度來(lái)控制電能輸出的方法。PWM是一種方波信號(hào)，通常在電子和電氣工程中用于調(diào)節(jié)功率輸送，控制電機(jī)速度，調(diào)節(jié)LED亮度，以及生成模擬信號(hào)等。 PWM信號(hào)是通過(guò)不斷地將一個(gè)信號(hào)在高電平和低電平之間切換而生成的。

PWM的核心參數(shù)有兩個(gè)：頻率和占空比。

頻率：PWM信號(hào)的開關(guān)速度，表示每秒完成的周期次數(shù)。頻率越高，PWM信號(hào)周期越短。

占空比：在一個(gè)周期內(nèi)，高電平所占的時(shí)間比例。

二、原理

利用TIM定時(shí)器和輸出比較，TIM定時(shí)器會(huì)周期性地線性增長(zhǎng)，當(dāng)計(jì)數(shù)器的值低于設(shè)定的比較值時(shí)輸出高電平，大于等于比較值時(shí)輸出低電平。由于是線性增長(zhǎng)，高電平時(shí)長(zhǎng)占整個(gè)周期信號(hào)時(shí)長(zhǎng)的比例是固定的，這個(gè)比例被稱為“占空比”，英文“Duty Cycle”。在嵌入式系統(tǒng)中，特別是使用定時(shí)器來(lái)生成PWM信號(hào)時(shí)，經(jīng)常使用的是定時(shí)器的比較寄存器（Capture/Compare Register，CCR）和自動(dòng)重載寄存器（Auto-Reload Register，ARR）來(lái)控制PWM的占空比。
給定：

??? CCR：比較寄存器的值（通常用來(lái)設(shè)置PWM波形的占空比）
??? ARR：自動(dòng)重載寄存器的值（通常用來(lái)設(shè)置PWM波形的周期）

那么：Duty=CCR/(ARR+1)

通用定時(shí)器的結(jié)構(gòu)

?

設(shè)置PWM 模式
脈沖寬度調(diào)制模式可以產(chǎn)生一個(gè)由TIMx_ARR寄存器確定頻率、由TIMx_CCRx寄存器確定占空
比的信號(hào)。在TIMx_CCMRx寄存器中的OCxM位寫入’110’(PWM模式1)或’111’(PWM模式2)，能夠獨(dú)立地設(shè)置每個(gè)OCx輸出通道產(chǎn)生一路PWM。必須設(shè)置TIMx_CCMRx寄存器OCxPE位以使能相應(yīng)的預(yù)裝載寄存器，最后還要設(shè)置TIMx_CR1寄存器的ARPE位， (在向上計(jì)數(shù)或中心對(duì)稱模式中)使能自動(dòng)重裝載的預(yù)裝載寄存器。

?

三、實(shí)例

定時(shí)器輸出PWM配置過(guò)程

1、打開RCC時(shí)鐘，因?yàn)镻WM的輸出也是用到IO口，所以定時(shí)器和GPIO時(shí)鐘都要打開。

2、配置GPIO口，注意引腳模式。

3、配置時(shí)基單元（分頻、計(jì)數(shù)模式、arr、psc）

4、配置輸出比較段元

5、運(yùn)行控制

使用PWM控制LED亮度

#include "stm32f10x.h"                  // Device header/*** 函    數(shù)：PWM初始化* 參    數(shù)：無(wú)* 返 回 值：無(wú)*/
void PWM_Init(void)
{/*開啟時(shí)鐘*/RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);			//開啟TIM2的時(shí)鐘RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);			//開啟GPIOA的時(shí)鐘/*GPIO重映射*/
//	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);			//開啟AFIO的時(shí)鐘，重映射必須先開啟AFIO的時(shí)鐘
//	GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap1_TIM2, ENABLE);			//將TIM2的引腳部分重映射，具體的映射方案需查看參考手冊(cè)
//	GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable, ENABLE);		//將JTAG引腳失能，作為普通GPIO引腳使用/*GPIO初始化*/GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;		//GPIO_Pin_15;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);							//將PA0引腳初始化為復(fù)用推挽輸出	//受外設(shè)控制的引腳，均需要配置為復(fù)用模式		/*配置時(shí)鐘源*/TIM_InternalClockConfig(TIM2);		//選擇TIM2為內(nèi)部時(shí)鐘，若不調(diào)用此函數(shù)，TIM默認(rèn)也為內(nèi)部時(shí)鐘/*時(shí)基單元初始化*/TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;				//定義結(jié)構(gòu)體變量TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;     //時(shí)鐘分頻，選擇不分頻，此參數(shù)用于配置濾波器時(shí)鐘，不影響時(shí)基單元功能TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //計(jì)數(shù)器模式，選擇向上計(jì)數(shù)TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 100 - 1;					//計(jì)數(shù)周期，即ARR的值TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 720 - 1;				//預(yù)分頻器，即PSC的值TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;            //重復(fù)計(jì)數(shù)器，高級(jí)定時(shí)器才會(huì)用到TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseInitStructure);             //將結(jié)構(gòu)體變量交給TIM_TimeBaseInit，配置TIM2的時(shí)基單元/*輸出比較初始化*/TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;							//定義結(jié)構(gòu)體變量TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure);							//結(jié)構(gòu)體初始化，若結(jié)構(gòu)體沒(méi)有完整賦值//則最好執(zhí)行此函數(shù)，給結(jié)構(gòu)體所有成員都賦一個(gè)默認(rèn)值//避免結(jié)構(gòu)體初值不確定的問(wèn)題TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;				//輸出比較模式，選擇PWM模式1TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;		//輸出極性，選擇為高，若選擇極性為低，則輸出高低電平取反TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;	//輸出使能TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0;								//初始的CCR值TIM_OC1Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);						//將結(jié)構(gòu)體變量交給TIM_OC1Init，配置TIM2的輸出比較通道1/*TIM使能*/TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);			//使能TIM2，定時(shí)器開始運(yùn)行
}/*** 函    數(shù)：PWM設(shè)置CCR* 參    數(shù)：Compare 要寫入的CCR的值，范圍：0~100* 返 回 值：無(wú)* 注意事項(xiàng)：CCR和ARR共同決定占空比，此函數(shù)僅設(shè)置CCR的值，并不直接是占空比*           占空比Duty = CCR / (ARR + 1)*/
void PWM_SetCompare1(uint16_t Compare)
{TIM_SetCompare1(TIM2, Compare);		//設(shè)置CCR1的值
}

main函數(shù)，驅(qū)動(dòng)LED燈

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "PWM.h"uint8_t i;			//定義for循環(huán)的變量int main(void)
{/*模塊初始化*/OLED_Init();		//OLED初始化PWM_Init();			//PWM初始化while (1){for (i = 0; i <= 100; i++){PWM_SetCompare1(i);			//依次將定時(shí)器的CCR寄存器設(shè)置為0~100，PWM占空比逐漸增大，LED逐漸變亮Delay_ms(10);				//延時(shí)10ms}for (i = 0; i <= 100; i++){PWM_SetCompare1(100 - i);	//依次將定時(shí)器的CCR寄存器設(shè)置為100~0，PWM占空比逐漸減小，LED逐漸變暗Delay_ms(10);				//延時(shí)10ms}}
}

參考：

https://zhuanlan.zhihu.com/p/666825444

PWM輸入輸出_pwm輸出-CSDN博客?