工程师STM32单片机学习手记（3）：修修改改玩串口

高时几乎全亮，亮度低时一阵狂闪。而TIM2_CH4则效果十分明显，达到了预计的要求。TIM2_CH3（439.4）呢，则介于两者之间，可以看出渐亮和渐灭的效果，但是也有很明显的闪烁效应。但在示波器（传统示波器）上，却是TIM2_CH3的效果最好，逐渐伸缩的PWM波形看得清清楚楚。

接下来就要研究TIM的PWM方式了，用PWM方式来实现同样的功能，应该很有趣。

STM32学习笔记——用PWM做个正弦波发生器

　　一、用PWM的方法实现荧火虫灯

上次提到要用Timer的PWM功能来实现荧火虫灯。当然还是找一个现成的例子来作个修改，这回要用到的例子在这里。

复制一份到自己练习用的文件夹中，建立工程。

先阅读readme.txt及源程序，了解一些基本信息。

从程序中可以知道：

（1） 使用TIM3

（2） 定时器的时钟频率是36MHz.

（3） PWM信号的频率是36KHz，这是通过TIM3的ARR来设置的。ARR的值是999，因此PWM的频率是36MHz/（999+1）=36KHz。

（4） 四个通道的占空比分别由TIM3_CCR1~TIM3_CCR4来确定，算式是：

（TIM3_CCR1/ TIM3_ARR）* 100

由此，当PWM的频率是36K时，占空比分辨率接近0.1%。降低频率，可以获得更高的分辨率。

要完成灯的渐亮和渐灭控制，只要定时改变TIM3_CCR1的值就行了。

如何改变呢？这里用到STM32提供的系统定时器（SysTick）

数据手册中关于这个定时器的描述如下：

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系统时基定时器

这个定时器是专用于实时操作系统，也可当成一个标准的递减计数器。它具有下述特性：

● 24位的递减计数器

● 自动重加载功能

● 当计数器为0时能产生一个可屏蔽系统中断

● 可编程时钟源

而它的使用方法可以在库提供的例子中找到。

有一个初始化函数：

void SysTick_Configuration（void）

{

if （SysTick_Config（（SystemFrequency） / 10）） //经实际测试发现，除以10是100ms，除以100是10ms，依此类推

{

/* Capture error */

while （1）;

}

NVIC_SetPriority（SysTick_IRQn， 0x0）;

}

这里将其初始化为每100ms产生一次中断。

将这个函数放在main.c中，在main函数中调用它，即完成初始化工作。在system32_it.c中有中断处理函数。

void SysTick_Handler（void）

{}

原例子中这里没有写代码，可以根据需要自行增加相关代码来处理每100ms时间到的事件。

代码如下：

extern uint16_t dutyRatio;

extern uint8_t ChangDuty;

void SysTick_Handler（void）

{ static uint8_t Counter;

if（Counter》16）

dutyRatio-=62;

else

{ dutyRatio+=62;

if（dutyRatio》999）

dutyRatio=999;

}

if（++Counter》=32）

Counter=0;

ChangDuty=1;

}

这里定义了两个变量，一个是dutyRatio，用来控制占空比的变化。它在main.c中定义，并初始化为6。初始化TIM3_CH1通道时使用该变量。

每次中断则视情况增加或者减少，每次变化的量是62。在SysTick_Handler函数中，定义了一个static型的变量Counter，它的值在 0～31之间变化。当其值在0～15之间时，dutyRatio每次加1，这样一共是加16次，即其最终的值是：6+16*62=998，正好比ARR的值小1。当Counter的值在16～31之间变化时，dutyRatio每次减62。这样，dutyRatio的值始终在6～998之间变化，对应的是占空比在：

6/999*100%=0.6% ～ 998/999*100%=99.89% 之间变化。

ChangDuty是一个标志，用途是通知main函数，占空比已发生变化，要求更新CCR1。Mina函数的处理如下：

while （1）

{ if（ChangDuty==1）

{

TIM3-》CCR1=dutyRatio;

ChangDuty=0;

}

}

在用软件仿真时，执行到TIM3-》CCR1=dutyRatio;时，外围部件中的相应值并没有立即变化。目前还没有弄清楚是调试器的问题还是确实不立即发生变化。

使用硬件来测试，由于我手边的板子TIM3_CH1上没有接LED，所以就看不出灯亮的效果了，不过，不要紧，还有示波器。将程序下载入FLASH后运行，观察GPIOA.6，可以看到非常漂亮的波形。用万用表电压档测该引脚的电压，可以看到电压平稳地上升和下降。所以，我有些怀疑上面提到的那个CCR1没有立即变化仅仅只是调试器的问题。//蓝色的字这个不对，下面有说明。

二、用PWM生成正弦波

有了PWM，自然就可以用PWM的方法生成正弦波了。下面生成500Hz正弦波的方法参考自张明峰的《PIC单片机入门与实践》

每个正弦波分成四个像限，每个像限16点，共64点，每点出现2个PWM周期，故PWM的周期为：2ms/128=156.25us，频率为64KHz。

TIM3 Frequency = TIM3 counter clock/（ARR + 1）

倒过来：

ARR=TIM3 Counter Clock/TIM3 Frequenc - 1 =562.5-1 =561

如果取ARR的值是561的话，那么实际的频率是64.056