脈沖寬度調制(PWM)，即“Pulse Width Modulation”的縮寫，簡稱脈寬調制，是在數字電路中達到模擬輸出效果的一種手段，常見應用電機調速，照明燈調光等。

在MCU中，主要通過定時器單元來時實現PWM輸出，以CW32L083VxTx為例，LPTIM，GTIM，ATIM都可以輸出PWM信號。

低功耗寄存器（LPTIM）中，LPTIM 在連續模式下可以輸出 PWM 波，在單次模式下可以輸出單脈沖波或單次置位波形。連續模式下輸出PWM波的周期和占空比由自動重載寄存器 LPTIM_ARR 和比較寄存器 LPTIM_CMP決定。

通用定時器(GTIM)中，通過設置輸出比較功能，可以產生一個由重載寄存器 GTIMx_ARR 確定頻率、由比較捕獲寄存器 GTIMx_CCRy 確定占空比的PWM信號。每個GTIM對應有4個GTIMx_CCRy寄存器，可輸出4路PWM信號。向 GTIMx_CCMR 寄存器中的 CCyM 位寫入 0xE 或 0xF，能夠獨立地控制每個 CHy 輸出PWM信號的波形。

●設置 GTIMx_CMMR.CCyM 為 0xE，當 GTIMx_CNT >= GTIMx_CCRy 時，CHy 通道輸出高電平，否則輸出低電平。如果 GTIMx_CCRy 中的比較值大于重載寄存器 GTIMx_ARR 的值，則 CHy 通道輸出保持為低電平；如果 GTIMx_CCRy 中的比較值為 0，則 CHy 通道輸出保持為高電平。

●設置 GTIMx_CMMR.CCyM 為 0xF，當 GTIMx_CNT < GTIMx_CCRy 時，CHy 通道輸出高電平，否則輸出低電平。如果 GTIMx_CCRy 中的比較值大于重載寄存器 GTIMx_ARR 的值，則 CHy 通道輸出保持為高電平；如果 GTIMx_CCRy 中的比較值為 0，則 CHy 通道輸出保持為低電平。

下圖是 GTIMx_CMMR.CCyM 為 0xE、GTIMx_ARR 為 0x08 時PWM波形實例圖：

高級定時器(ATIM)中有獨立PWM輸出模式和互補PWM輸出兩種模式。

●獨立PWM模式可獨立輸出6路PWM，PWM的周期和占空比由重載寄存器ATIM_ARR和比較捕獲寄存器ATIM_CHxCCRy寄存器確定。PWM 輸出模式需要設置控制寄存器 ATIM_CR、濾波寄存器 ATIM_FLTR 和死區寄存器 ATIM_DTR，如下表所示：

另外比較通道 CHx 的 A 路可通過控制寄存器 ATIM_CR 的 PWM2S 位域配置為單點比較或雙點比較 工作方式。在單點比較方式下，使用比較捕獲寄存器 ATIM_CHxCCRA 控制比較輸出；在雙點比較方式下，使用 比較捕獲寄存器 ATIM_CHxCCRA 和 ATIM_CHxCCRB 控制比較輸出。比較通道的 B 路只能使用單點比較，由比較 捕獲寄存器 ATIM_CHxCCRB 控制比較輸出。

●互補PWM模式可輸出3對互補輸出的PWM波形，通常用于電機控制。設置控制寄存器 ATIM_CR 的 COMP 位域為 1 選擇互補 PWM 輸出模式，比較輸出通道 CHxA 與通道 CHxB 產生一 對互補 PWM。在互補 PWM 輸出模式下，通道 CHx 的 A 路控制輸出信號， B 路比較捕獲寄存器 CHxCCRB 不再控制 CHxB 輸出，但仍可用作內部控制，比如觸發 ADC 或 DMA。

另外互補 PWM 輸出模式，也可通過控制寄存器 ATIM_CR 的 PWM2S 位域選擇單點比較或雙點比較工作方式：單點比 較時使用比較捕獲寄存器 ATIM_CHxCCRA 控制比較輸出；雙點比較時使用比較捕獲寄存器 ATIM_CHxCCRA 和 ATIM_CHxCCRB 控制比較輸出。

實例演示

以CW32L083VxTx的通用定時器GTIM1為例，實現PWM輸出例程：GTIM1的CH3通道（PB08）輸出周期為500uS，占空比遞增遞減循環改變的PWM信號。

1.配置不同的系統時鐘。

voidRCC_Configuration(void)
{
/*0.HSI使能并校準*/
RCC_HSI_Enable(RCC_HSIOSC_DIV6);
/*1.設置HCLK和PCLK的分頻系數*/
RCC_HCLKPRS_Config(RCC_HCLK_DIV1);
RCC_PCLKPRS_Config(RCC_PCLK_DIV1);
/*2.使能PLL，通過HSI倍頻到48MHz*/
RCC_PLL_Enable(RCC_PLLSOURCE_HSI,8000000,6);
//PLL輸出頻率48MHz
RCC_PLL_OUT();
///

	

	2.配置GPIO口

	
voidGPIO_Configuration(void)
{
/*PB08作為GTIM1的CH3PWM輸出*/
__RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
PB08_AFx_GTIM1CH3();
PB08_DIGTAL_ENABLE();
PB08_DIR_OUTPUT();
PB08_PUSHPULL_ENABLE();
}

	

	3.配置中斷使能

	
voidNVIC_Configuration(void)
{
__disable_irq();
NVIC_EnableIRQ(GTIM1_IRQn);
__enable_irq();
}

	

	4.配置GTIM為PWM輸出功能

	
voidPWM_OutputConfig(void)
{
GTIM_InitTypeDefGTIM_InitStruct={0};
__RCC_GTIM1_CLK_ENABLE();
GTIM_InitStruct.Mode=GTIM_MODE_TIME;/*!

	

	5.GTIM標志清零函數

	
voidGTIM_ClearITPendingBit(GTIM_TypeDef*GTIMx,uint32_tGTIM_IT)
{
GTIMx->ICR=~GTIM_IT;
}

	

	6.GTIM 比較值設置函數

	
voidGTIM_SetCompare3(GTIM_TypeDef*GTIMx,uint32_tValue)
{
GTIMx->CCR3=0x0000FFFF Value;
}

	

	7.GTIM中斷處理函數

	
voidGTIM1_IRQHandler(void)
{
/*USERCODEBEGIN*/
//中斷每500us進入一次，每50ms改變一次PosWidth
staticuint16_tTimeCnt=0;
GTIM_ClearITPendingBit(CW_GTIM1,GTIM_IT_OV);
if(TimeCnt++>=100)//50ms
{
TimeCnt=0;
if(Dir)
{
PosWidth+=15;//5us
}
else
{
PosWidth-=15;
}
if(PosWidth>=Period*3)
{
Dir=0;
}
if(0==PosWidth)
{
Dir=1;
}
GTIM_SetCompare3(CW_GTIM1,PosWidth);
}
/*USERCODEEND*/
}

	

	8.主函數

	
uint32_tPeriod=500;//周期，單位us
uint32_tPosWidth=0;//正脈寬，單位us
uint8_tDir=1;//計數方向1增加，0減少

int32_tmain(void)
{
/*系統時鐘配置*/
RCC_Configuration();
/*GPIO配置*/
GPIO_Configuration();
PWM_OutputConfig();
/*NVIC配置*/
NVIC_Configuration();
while(1)
{
/*中斷服務程序見GTIM1_IRQHandler()*/
}

	

	9.實驗演示

	系統時鐘由HSI提供，通過PLL倍頻到48MHz。GTIM1經16分頻后，以3MHz的頻率計數，ARR設置為1499，GTIM1的溢出周期為500us。GTIM1每500us進入一次中斷，每50ms改變一次CH3的CCR寄存器的值，即改變PWM的正脈寬，步長為5us，先遞增到ARR，然后遞減到0，如此反復。通過示波器圖像顯示，PB08處的信號波的占空比隨時間進行周期性變化。截取2個波形如下：

	

	

	來源：武漢芯源半導體

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	審核編輯 黃宇