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一.概要
脉冲宽度调制(PWM)，是英文“Pulse Width Modulation”的缩写，简称脉宽调制，是利用单片机数字输出（1或0）来对外部模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。
PWM波主要应用场景：
电机控制
PWM信号可以用来控制直流电机的转速和位置，实现对电机的精确控制。在无刷直流电机（BLDC）和步进电机中，利用PWM调制可以充分发挥电子设备的精确度和能效。
LED灯光调光
PWM信号可用于调控LED灯的亮度。通过改变PWM信号的占空比（on-time和off-time的比值），可以实现对LED灯光的调光操作，达到节能和避免眩光的效果。
电源管理
采用PWM技术的开关稳压器（如降压转换器）在电源管理中具有广泛的应用。
音频放大器
在数字音频放大器中，PWM信号用于控制音频信号的放大和调制。
混合动力电动汽车（HEV）和电动汽车（EV）
PWM信号用于控制电池充放电和电动机的驱动管理，提高电池的使用性能和寿命。
伺服系统
在伺服系统中，PWM信号用于传输伺服电机的控制信号，实现对伺服电机的精确控制。
二.PWM产生框架图
定时器部分框图如下，其中PWM相关的主要是基本定时器和PWM输出控制部分，基本定时器主要控制PWM输出的频率，PWM控制部分主要控制PWM输出的占空比。
PWM输出控制部分信号流向
主要寄存器
1.TIMERx_CHxCV
捕获比较(值)寄存器:设置比较值。
2.TIMERx_CNT
计数器值与捕获比较寄存器TIMERx_CHxCV进行比较,通过比较结果输出有效电平和无效电平 。
3.TIMERx_CAR
自动重装载寄存器,计数器(TIMERx_CNT)开始计数，直到计数器(TIMERx_CNT)达到TIMERx_CAR中存放的值后，重新回到0，依次循环 。
在PWM工作模式下，引入一个寄存器TIMERx_CHxCV ，这个寄存器用于控制PWM输出波的有效电平长度（占空比），假定定时器工作在向上计数 PWM模式，且当 CNT<TIMERx_CHxCV 时，输出 0，当 CNT>=TIMERx_CHxCV 时输出 1。当 CNT 达到 TIMERx_CAR值的时候，重新归零，然后重新向上计数，依次循环。改变 TIMERx_CHxCV 的值，就可以改变 PWM 输出的占空比，改变 TIMERx_CAR的值，就可以改变 PWM 输出的频率。
工作过程如下图所示
三.配置一个TIME输出1KHZ，占空比50%PWM波例程
1.硬件接线
STLINK接GD32F103C8T6开发板，STLINK接电脑USB口，PA1引脚接波形接收器接收引脚。
2.实验原理
通过配置定时器1，通道1(PA1引脚)输出1kHZ,50%占空比的PWM波。
3.主要代码如下
void gpio_config(void)
{
rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOA);
rcu_periph_clock_enable(RCU_AF);
/*Configure PA1 PA2 PA3(TIMER1 CH1 CH2 CH3) as alternate function*/
gpio_init(GPIOA, GPIO_MODE_AF_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_PIN_1);//PA1配置成复用功能，TIM1的CH1
gpio_init(GPIOA, GPIO_MODE_AF_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_PIN_2);
gpio_init(GPIOA, GPIO_MODE_AF_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_PIN_3);
}
/**
\brief configure the TIMER peripheral
\param[in] none
\param[out] none
\retval none
*/
void timer_config(void)
{
/* -----------------------------------------------------------------------
TIMER1 configuration: generate 3 PWM signals with 3 different duty cycles:
TIMER1 channel1 duty cycle = (500/ 1000)* 100 = 50%
----------------------------------------------------------------------- */
timer_oc_parameter_struct timer_ocintpara;
timer_parameter_struct timer_initpara;
rcu_periph_clock_enable(RCU_TIMER1);
timer_deinit(TIMER1);
/* TIMER1 configuration 配置周期1KHZ*/
timer_initpara.prescaler = 107;
timer_initpara.alignedmode = TIMER_COUNTER_EDGE;
timer_initpara.counterdirection = TIMER_COUNTER_UP;
timer_initpara.period = 999;
timer_initpara.clockdivision = TIMER_CKDIV_DIV1;
timer_initpara.repetitioncounter = 0;
timer_init(TIMER1,&timer_initpara);
/* CH1,CH2 and CH3 configuration in PWM mode1 */
timer_ocintpara.ocpolarity = TIMER_OC_POLARITY_HIGH;
timer_ocintpara.outputstate = TIMER_CCX_ENABLE;
timer_ocintpara.ocnpolarity = TIMER_OCN_POLARITY_HIGH;
timer_ocintpara.outputnstate = TIMER_CCXN_DISABLE;
timer_ocintpara.ocidlestate = TIMER_OC_IDLE_STATE_LOW;
timer_ocintpara.ocnidlestate = TIMER_OCN_IDLE_STATE_LOW;
timer_channel_output_config(TIMER1,TIMER_CH_1,&timer_ocintpara);
timer_channel_output_config(TIMER1,TIMER_CH_2,&timer_ocintpara);
timer_channel_output_config(TIMER1,TIMER_CH_3,&timer_ocintpara);
/* CH1 configuration in PWM mode1,duty cycle 50%,配置占空比50% */
timer_channel_output_pulse_value_config(TIMER1,TIMER_CH_1,499);
timer_channel_output_mode_config(TIMER1,TIMER_CH_1,TIMER_OC_MODE_PWM0);
timer_channel_output_shadow_config(TIMER1,TIMER_CH_1,TIMER_OC_SHADOW_DISABLE);
/* CH2 configuration in PWM mode1,duty cycle 50% */
timer_channel_output_pulse_value_config(TIMER1,TIMER_CH_2,499);
timer_channel_output_mode_config(TIMER1,TIMER_CH_2,TIMER_OC_MODE_PWM0);
timer_channel_output_shadow_config(TIMER1,TIMER_CH_2,TIMER_OC_SHADOW_DISABLE);
/* CH3 configuration in PWM mode1,duty cycle 50% */
timer_channel_output_pulse_value_config(TIMER1,TIMER_CH_3,499);
timer_channel_output_mode_config(TIMER1,TIMER_CH_3,TIMER_OC_MODE_PWM0);
timer_channel_output_shadow_config(TIMER1,TIMER_CH_3,TIMER_OC_SHADOW_DISABLE);
/* auto-reload preload enable */
timer_auto_reload_shadow_enable(TIMER1);
/* auto-reload preload enable */
timer_enable(TIMER1);
}
int main(void)
{
rcu_apb2_clock_config(RCU_APB2_CKAHB_DIV1);//设置主频108M(#define __SYSTEM_CLOCK_108M_PLL_HXTAL (uint32_t)(108000000)),8M外部晶振 (#define HXTAL_VALUE ((uint32_t)8000000))
systick_config();//配置1ms SysTick
rcu_periph_clock_enable(RCU_AF);//AF时钟使能
gpio_config();//配置管脚
timer_config();//1kHZ PWM波
while(1)
{
}
}
4.测量波形结果
通过波形接收器测量PA1引脚
四.工程源代码下载
通过网盘分享的文件：4.PWM输出.zip
链接: https://pan.baidu.com/s/1VJ6w2cEt0tY__nRfXXFOvg 提取码: zbbu
如果链接失效，可以联系博主给最新链接
程序下载下来之后解压就行
五.小结
脉冲宽度调制（PWM：Pulse Width Modulation）可以广泛应用于电机控制、灯光的亮度调节、功率控制等领域，所以在那些领域避免不了需要用到PWM输出技能。
标签：TIMER1,TIMER,单片机,源码,timer,GD32,PWM,config,TIMERx From： https://blog.csdn.net/zy2232652/article/details/141613650