STM32一个定时器输出四路不同频率和占空比PWM波的方法

一般来说，一个定时器输出4路频率相同、占空比不同的PWM波是比较容易的，使用PWM模式即可实现。如果说是输出4路频率不同、占空比不同的PWM就没有现成的模式，是不是无法实现了呢？答案肯定是“不”，只要肯思考就肯定有解决方案（计算机是人类发明的，我们所能遇到的大部分问题是可以通过我们的智慧去解决的，这也就是“只要思想不滑坡，方法总比困难多”）。那么问题来了，怎么实现？我们知道一个定时器只有一个ARR，而ARR寄存器又决定了频率，这就意味着只能有一个频率，但这是有前提的那就是使用定时器自带的PWM模式。只要我们能自己控制引脚电平的变化，就可以实现4路不同频率、占空比的PWM输出，怎么才能做到呢？没错！就是输出比较模式（翻转模式），下面将介绍通过输出比较模式实现的方法：

1、配置定时器的输出比较通道

输出比较模式配置为翻转，输出极性为高电平（个人认为在翻转模式下输出极性似乎没有作用，当然也有可能是自己知识不够不能理解它的作用）。还有一点很重要，就是要禁用预加载寄存器，至于为什么我们来看一下参考手册上的一段话：

也就是说，如果使能了预装载寄存器，那么CCRx的值只能在发生更新事件时被修改（从影子寄存器中加载），而我们需要的是在任意时刻都可以对CCRx进行更改以达到我们所需要的波形，所以要禁用预装载寄存器。

2、占空比和频率的设置

这是四路PWM波的频率和占空比（72MHZ主频，定时器2在72分频条件下），这里我们也可以封装出相应的函数来进行占空比和频率的设置。

3、输出比较中断处理

下面将以通道1为例进行说明，首先是获取计数器的值，这里用的是TIM_GetCapture()函数，其实其内部就是读取CNT寄存器的值，然后就是根据cc1_flag来设置下次比较触发的值，即分别设置高电平时间和低电平时间，如下图所示：

其中，val1、val2、val3均为TIM_GetCapture的捕获值。

输出引脚极性设置新发现：

1、输出设置高电平有效时，程序按照预期的一样输出PWM波

2、输出设置为低电平有效时，输出的是和预期互补的PWM波

推测：输出极性决定了初始状态下引脚的电平，配置为高电平有效时，引脚初始电平为低电平；配置为低电平有效时，引脚初始电平为高电平。这种区别就会导致翻转设置高低电平相反，产生互补的PWM波。

最终，通过逻辑分析仪抓的波形如下所示：

通过实验，验证了上述推测，在设置输出极性为低电平有效后，将通道1翻转设置条件修改与原来相反，用逻辑分析仪采集波形后发现通道2、3、4均输出互补波形，而通道1输出预期波形，可以判定，输出极性决定了引脚初始状态电平。

4、总结

至此，一个定时器就可以成功输出四路不同频率、占空比的PWM波。实际上核心原理就是根据捕获值（CNT）来设置比较值（CCRx）.