TIM-PWM输出,占空比改变时机对输出波形的影响
一、实验概述
以下说明描述三种改变PWM占空比的方式，对于当前PWM输出波形的影响
1、禁止预装载功能，在PWM某一周期波形输出过程中改变占空比值（ccp）
2、禁止预装载功能，在PWM某周期波形输出完成后改变占空比值（ccp）
3、使能预装载功能，在PWM某一周期波形输出过程中改变占空比值（ccp）
4、使能预装载功能，在PWM某周期波形输出完成后改变占空比值（ccp）
以沁恒CH32V307VCT6芯片测试为基准，测试开发板：CH32V307V-R1-1V0
测试代码：见文章末尾
二、预装载功能解析
- 代码解析
TIM_OC1PreloadConfig ( TIM1, TIM_OCPreload_Enable );
void TIM_OC1PreloadConfig(TIM_TypeDef *TIMx, uint16_t TIM_OCPreload)
{
uint16_t tmpccmr1 = 0;
tmpccmr1 = TIMx->CHCTLR1;
tmpccmr1 &= (uint16_t) ~((uint16_t)TIM_OC1PE);
tmpccmr1 |= TIM_OCPreload;
TIMx->CHCTLR1 = tmpccmr1;
}
#define TIM_OC1PE ((uint16_t)0x0008) /* Output Compare 1 Preload enable */
解析：从代码中可以看出底层代码是对“输出比较寄存器1（TIMx_CHCTLR1）”的
bit3位进行置位和初始化；
- 手册关于此位功能解析
“Bit3：OC1PE-输出比较寄存器1预装载使能位”详细描述如下：
输出比较寄存器1预装载使能位
1：开启输出比较寄存器1（TIMx_CH1CVR）的预装载功能，读写操作仅对预装载寄存器操作，输出比较寄存器1的预装载值在更新事件到来时被加载至当前影子寄存器中；
0：禁止输出比较寄存器1的预装载功能，可随时写入输出比较寄存器1，并且新写入的数值立即起作用
- 预装载功能详细解析
- 首先我们所用的“输出比较寄存器1（TIMx_CH1CVR）”实际上均是由两个寄存器组成的:Preload register(预装载寄存器)+ Shadow register(影子寄存器)
- 如果OC1PE=0，即不使能CH1CVR的预装载功能，则修改TIMx_CH1CVR寄存器的值就是操作影子寄存器，新的CH1CVR的值会立即生效。
- 如果OC1PE=1，即使能CH1CVR的预装载功能，则修改TIMx_CH1CVR 寄存器的值就是操作预装载寄存器，要等到发生更新事件后，TIMx_CH1CVR预装载寄存器的值才会拷贝到影子寄存器中,进而新的CH1CVR的值才会生效。
三、实验代码解析如下
设定系统时钟为SYSCLK_CLOCK=48MHz;
设定定时器1预分频系数PSC=48000-1,即定时器1ms记一个数；
设定定时器1自动重装载值ARR=100-1,即定时器计数到100更新一次，周期为100ms;
设定TIM1_CH1、TIM1_CH2、TIM1_CH3、TIM1_CH4均为输出比较模式，且配置相同。
设定定时器1输出比较寄存器1、2、3、4的值为CH1CVR=CH2CVR=CH3CVR= CH4CVR =CCP=30。
禁止输出比较寄存器1（TIM1_CH1）的预装载功能
使能输出比较寄存器2（TIM1_CH2）的预装载功能。
禁止输出比较寄存器3（TIM1_CH3）的预装载功能。
使能输出比较寄存器4（TIM1_CH4）的预装载功能。
开启定时器1更新中断，500ms后在中断中改变CH1CVR=CH2CVR=90
设定定时器2，每51ms进一次中断，在459ms后在中断中改变CH3CVR=CH4CVR=90
四个通道波形如下所示：
波形图解析：
- 对于TIM1_CH1，禁止输出比较寄存器1（TIM1_CH1）的预装载功能；
在波形图箭头1处TIM1->CH1CVR=90;的操作相当于将值直接存入影子寄存器（波形图箭头1处），新的CH2CVR的值会立刻生效。
- 对于TIM1_CH2，开启输出比较寄存器2（TIM1_CH2）的预装载功能
在波形图箭头1处TIM1->CH2CVR=90;的操作相当于将值存入预装载寄存器；
在等待发生更新事件（波形图箭头2处）后，会将值拷贝到影子寄存器；
进而新的CH1CVR的值才会生效。
- 对于TIM1_CH3，禁止输出比较寄存器3（TIM1_CH3）的预装载功能；
在波形图箭头3处TIM1->CH1CVR=90;的操作相当于将值直接存入影子寄存器（波形图箭头3处），新的CH3CVR的值会立刻生效。由于此时的计数值小于90，故而电平会发生翻转为高电平。
- 对于TIM1_CH4，开启输出比较寄存器4（TIM1_CH4）的预装载功能；
在波形图箭头3处TIM1->CH4CVR=90;的操作相当于将值存入预装载寄存器；
在等待发生更新事件（波形图箭头4处）后，会将值拷贝到影子寄存器；进而新的CH4CVR的值才会生效。
实验代码如下：
#include "debug.h"
void TIM1_UP_IRQHandler(void) __attribute__((interrupt("WCH-Interrupt-fast")));
void TIM2_IRQHandler(void) __attribute__((interrupt("WCH-Interrupt-fast")));
u16 i=0;
u16 j=0;
void TIM1_OutCompare_Init( u16 arr, u16 psc, u16 ccp )
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure={0};
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure={0};
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure={0};
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure = {0};
RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_TIM1, ENABLE );
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init( GPIOA, &GPIO_InitStructure );
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init( GPIOA, &GPIO_InitStructure );
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init( GPIOA, &GPIO_InitStructure );
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init( GPIOA, &GPIO_InitStructure );
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = arr;
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = psc;
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
TIM_TimeBaseInit( TIM1, &TIM_TimeBaseInitStructure);
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = ccp;
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
TIM_OC1Init( TIM1, &TIM_OCInitStructure );
TIM_OC2Init( TIM1, &TIM_OCInitStructure );
TIM_OC3Init( TIM1, &TIM_OCInitStructure );
TIM_OC4Init( TIM1, &TIM_OCInitStructure );
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM1_UP_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1, ENABLE );
TIM_OC1PreloadConfig( TIM1, TIM_OCPreload_Disable );
TIM_OC2PreloadConfig( TIM1, TIM_OCPreload_Enable );
TIM_OC3PreloadConfig( TIM1, TIM_OCPreload_Disable );
TIM_OC4PreloadConfig( TIM1, TIM_OCPreload_Enable );
TIM_ARRPreloadConfig( TIM1, ENABLE );
TIM_ClearITPendingBit(TIM1,TIM_IT_Update);
TIM_ITConfig(TIM1,TIM_IT_Update,ENABLE);
TIM_Cmd( TIM1, ENABLE );
}
void TIM2_CNT_Init(u16 arr, u16 psc)
{
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure={0};
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure = {0};
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE );
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = arr;
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = psc;
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
TIM_TimeBaseInit( TIM2, &TIM_TimeBaseInitStructure);
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
TIM_ARRPreloadConfig( TIM2, ENABLE );
TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_Update);
TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE);
TIM_Cmd( TIM2, ENABLE );
}
void TIM1_UP_IRQHandler(void)
{
if(TIM_GetITStatus(TIM1,TIM_IT_Update) == SET)
{
i++;
if(i==5)
{
TIM1->CH1CVR=90;
TIM1->CH2CVR=90;
}
TIM_ClearFlag(TIM1,TIM_IT_Update);
}
}
void TIM2_IRQHandler(void)
{
if(TIM_GetITStatus(TIM2,TIM_IT_Update) == SET)
{
j++;
if(j==9)
{
TIM1->CH3CVR=90;
TIM1->CH4CVR=90;
}
TIM_ClearFlag(TIM2,TIM_IT_Update);
}
}
int main(void)
{
TIM1_OutCompare_Init( 100-1, 48000-1, 30 );//1ms记一个数
TIM2_CNT_Init(51-1, 48000-1);//51ms
while(1);
}
