cortex-A7核实现PWM对蜂鸣器，风扇，马达的控制

1.PWM概念

        PWM为一种对模拟信号电平进行数字编码的方法，通过高分辨率计数器的使用，方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。

        A7核的芯片有控制PWM的脉冲宽度调制定时器，脉冲即为方波信号，高低电平的变化可产生方波信号。周期为高低电平变化所需要的时间，单位为ms，周期和频率之间是倒数关系，频率即为1s时间可以产生多少个方波信号，单位为Hz，占空比为高低电平占整个周期的百分比。可看下图理解

 2.分析扩展板中蜂鸣器，风扇，震动马达对应的电路图，并找到对应的引脚，然后去资源拓展板中查找这几个引脚在资源扩展板上对应的引脚，对应下图可知  马达：TIM16 CH1----->PF6，风扇：TIM1 CH1----->PB13，蜂鸣器：TIM4 CH1----->PB6。

 

 3.分析PWM工作的框图（例：蜂鸣器）

         分析上图可知需要用到RCC寄存器（控制相关控制器组使能），GPIO寄存器（设置为复用功能），TIM4，TIM16，TIM1寄存器（产生特定的方波）

4.分析RCC章节（使GPIO组和TIM组时钟使能）

        a.分析芯片手册2.5.2章节查看需要控制的寄存器在哪些总线上，RCC，GPIO在AHB4总线上，TIM4在APB1总线上，TIM1和TIM6在APB2总线上。

 

        TIM4：

 

         TIM1：

         TIM16：

        b.RCC控制GPIO组使能

         c.RCC控制TIM组使能

 

 5.GPIO章节分析

        a.设置GPIOx_MODER寄存器为复用模式

        设置GPIOB_MODER寄存器的第13位到第12位为10（复用功能模式），此为PB6引脚（蜂鸣器）

        设置GPIOB_MODER寄存器的第27位到第26位为10（复用功能模式），此为PB13引脚（风扇）

        设置GPIOF_MODER寄存器的第13位到第12位为10（复用功能模式），此为PF6引脚（马达）

例：

        b.设置GPIOx_AFRL和GPIOx_AFRH使对应复用功能为对应TIM引脚

        TIM4_CH1在GPIOx_AFRL寄存器上

        TIM1_CH1，TIM16_CH1在GPIOx_AFRH寄存器上

例：

 6.分析TIM章节

        a.通用计时器概述简析：

         b.工作原理

        c.递减计数方式（边沿对齐方式）

        1）驱动递减计数器时钟信号，每来一个时钟周期

        2）技术其中的值减1

        3）如果减到值为0，则从递减计数器初值重启开启下一个时钟周期

        d.定时器工作原理以及如何产生PWM方波

         1）当定时器启动之后，自动重载计数器中的值，会自动加载到递减计数器中

         2）递减计数器在CK_CNT时钟驱动下进行工作

         3）每来一个时钟周期，递减计数器中的值减1

         4）如果减到和比较/捕获寄存器中的值相等之后，电平发生翻转，这样就可以产生PWM方波信息

              

        e.分配器工作原理

        

        f.TIMx_CR1寄存器配置TIM计数器方式

        例（TIM4）：

                

                 

         g.分析TIMx_CCMR1寄存器

         例（TIM4）：

                

        ​​​​​​​        

 

         h.分析TIMx_CCER寄存器

        例（TIM4）：

                

         i.分析TIMx_PSC寄存器

         例（TIM4）：

                

         j.分析TIMx_ARR寄存器

        例（TIM4）：

                

         k.分析TIMx_CCR1寄存器

        例：

        ​​​​​​​        

         l.马达寄存器的设置

        

         m.风扇寄存器的设置

        

 7.代码编写

  a.pwm.h文件

#ifndef __PWM__H__
#define __PWM__H__#include "stm32mp1xx_gpio.h"
#include "stm32mp1xx_rcc.h"
#include "stm32mp1xx_tim.h"//蜂鸣器初始化 PB6----->TIM4_CH1
void pwm_init();//马达初始化 PF6----->TIM16_CH1
void motor_init();//风扇初始化 PE9----->TIM1_CH1
void fan_init();#endif

 b.pwm.c文件

#include "pwm.h"//蜂鸣器初始化 PB6----->TIM4_CH1
void pwm_init()
{/*********RCC初始化***********///1.使能GPIOB组时钟RCC->MP_AHB4ENSETR |= (0x1 << 1);//2.使能TIM4定时器时钟RCC->MP_APB1ENSETR |= (0x1 << 2);/*********GPIO初始化*********///1.设置PB6引脚为复用功能模式GPIOB->MODER &= (~(0x3 << 12));GPIOB->MODER |= (0x2 << 12);//2.设置PB6引脚复用功能模式TIM4_CH1GPIOB->AFRL &= (~(0xF << 24));GPIOB->AFRL |= (0x2 << 24);/*********TIM4_CH1初始化**********///1.设置分配器 系统提供时钟源209MHZ 209TIM4->PSC = 209-1;	//2.设置PWM方波最终周期TIM4->ARR = 1000;	//3.设置PWM方波占空比TIM4->CCR1 = 700;//4.设置TIM4_CH1通道为PWM1模式TIM4->CCMR1 &= ~((0x1 << 16) | (0x7 << 4));TIM4->CCMR1 |= (0x6 << 4);	//5.设置TIM4_CH1通道为预加载时能TIM4->CCMR1 |= (0x1 << 3);	//6.设置TIM4_CH1通道为输出模式TIM4->CCMR1 &= ~(0x3);	//7.设置TIM4_CH1通道为输出模式极性高电平TIM4->CCER &= ~(0x1 << 1);//8.设置TIM4_CH1通道为比较捕获寄存器输出使能TIM4->CCER |= (0x1 << 0);	//9.设置TIM4_CH1通道自动重载计数器预加载使能TIM4->CR1 |= (0x1 << 7);	//10.边沿对齐TIM4->CR1 &= (~(0x3 << 5));	//11.递减计数TIM4->CR1 |= (0x1 << 4);	//12.计数器使能TIM4->CR1 |= (0x1 << 0);
}//马达初始化 PF6----->TIM16_CH1
void motor_init()
{/*********RCC初始化***********///1.使能GPIOB组时钟RCC->MP_AHB4ENSETR |= (0x1 << 5);//2.使能TIM4定时器时钟RCC->MP_APB2ENSETR |= (0x1 << 3);/*********GPIO初始化*********///1.设置PB6引脚为复用功能模式GPIOF->MODER &= (~(0x3 << 12));GPIOF->MODER |= (0x2 << 12);//2.设置PB6引脚复用功能模式TIM4_CH1GPIOF->AFRL &= (~(0xF << 24));GPIOF->AFRL |= (0x1 << 24);/*********TIM4_CH1初始化**********///1.设置分配器 系统提供时钟源209MHZ 209TIM16->PSC = 209-1;	//2.设置PWM方波最终周期TIM16->ARR = 1000;	//3.设置PWM方波占空比TIM16->CCR1 = 700;//4.设置TIM4_CH1通道为PWM1模式TIM16->CCMR1 &= ~((0x1 << 16) | (0x7 << 4));TIM16->CCMR1 |= (0x6 << 4);	//5.设置TIM4_CH1通道为预加载时能TIM16->CCMR1 |= (0x1 << 3);	//6.设置TIM4_CH1通道为输出模式TIM16->CCMR1 &= ~(0x3);	//7.设置TIM4_CH1通道为输出模式极性高电平TIM16->CCER &= ~(0x1 << 1);//8.设置TIM4_CH1通道为比较捕获寄存器输出使能TIM16->CCER |= (0x1 << 0);	//9.设置TIM4_CH1通道自动重载计数器预加载使能TIM16->BDTR |=0x1 << 15;TIM16->CR1 |= (0x1 << 7);	//10.边沿对齐TIM16->CR1 &= (~(0x3 << 5));	//11.递减计数TIM16->CR1 |= (0x1 << 4);	//12.计数器使能TIM16->CR1 |= (0x1 << 0);
}//风扇初始化 PE9----->TIM1_CH1
void fan_init()
{/*********RCC初始化***********///1.使能GPIOE组时钟RCC->MP_AHB4ENSETR |= (0x1 << 4);//2.使能TIM4定时器时钟RCC->MP_APB2ENSETR |= (0x1 << 0);/*********GPIO初始化*********///1.设置PB6引脚为复用功能模式GPIOE->MODER &= (~(0x3 << 18));GPIOE->MODER |= (0x2 << 18);//2.设置PB6引脚复用功能模式TIM4_CH1GPIOE->AFRH &= (~(0xF << 4));GPIOE->AFRH |= (0x1 << 4);/*********TIM4_CH1初始化**********///1.设置分配器 系统提供时钟源209MHZ 209TIM1->PSC = 209-1;	//2.设置PWM方波最终周期TIM1->ARR = 1000;	//3.设置PWM方波占空比TIM1->CCR1 = 700;//4.设置TIM4_CH1通道为PWM1模式TIM1->CCMR1 &= ~((0x1 << 16) | (0x7 << 4));TIM1->CCMR1 |= (0x6 << 4);	//5.设置TIM4_CH1通道为预加载时能TIM1->CCMR1 |= (0x1 << 3);	//6.设置TIM4_CH1通道为输出模式TIM1->CCMR1 &= ~(0x3);	//7.设置TIM4_CH1通道为输出模式极性高电平TIM1->CCER &= ~(0x1 << 1);//8.设置TIM4_CH1通道为比较捕获寄存器输出使能TIM1->CCER |= (0x1 << 0);	//9.设置TIM4_CH1通道自动重载计数器预加载使能TIM1->BDTR |=0x1 << 15;TIM1->CR1 |= (0x1 << 7);	//10.边沿对齐TIM1->CR1 &= (~(0x3 << 5));	//11.递减计数TIM1->CR1 |= (0x1 << 4);	//12.计数器使能TIM1->CR1 |= (0x1 << 0);}

 main.c文件

#include "pwm.h"
extern void printf(const char *fmt, ...);
void delay_ms(int ms)
{int i,j;for(i = 0; i < ms;i++)for (j = 0; j < 1800; j++);
}int main()
{pwm_init();fan_init();motor_init();while(1){}return 0;
}