MCU是怎样输出PWM波形的

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在电力电子控制中,PWM几乎是无处不在的,不论是AC/DC,DC/AC,还是DC/DC,都涉及到PWM,PWM具体是什么可以自行百度,网上资料非常多,这里就不再赘述。在电力电子变换里面,PWM波形生成有两种方式,模拟和数字,专用的模拟IC不在此文探讨范围之内,本文主要介绍怎样用MCU来生成PWM。

在所有的MCU里,都会有Timer定时器,PWM就是通过这个外设生成的,基本的原理可以通过下图(以STM32F407的寄存器为例)来解释。

MCU是怎样输出PWM波形的

计数器TIM_CNT对输入时钟进行计数,比如输入时钟是1MHz(50%占空比方波),对时钟的每一个上升沿(或者下降沿)从数字0开始计数,计数到TIM_ARR=999,一共计数1000个,经历的时间是1000*1/1000000 = 1ms,也就是1kHz,计数到999之后计数器TIM_CNT归零,重新从0开始计数到999,往复循环,这样就形成了1kHz PWM了。

那怎样做到一定的占空比呢?这很简单,设定一个值TIM_CCR,比如199,计数器TIM_CNT从0计数到199,一共200次计数,在TIM_CNT计数值在0-199,PWM输出引脚输出高电平(可以人为设定),计数器达到199,电平翻转到低电平,之后IM_CNT计数999后归零又恢复到高电平,这样也就形成了200/1000 = 20%的PWM了。对这个比较值进行设置就可以形成不同占空比的PWM了,这也是最基本的PWM波形生成方法了,从上面介绍的,可以看出,TIM_ARR的值决定了PWM的频率,TIM_CCR的值决定了PWM的占空比,有了这两个值就可以很容易地生成PWM了,STM32的Timer配置很灵活,功能很多,本文只是介绍最基本的原理,其他的在自行探索就是了。

文章来源:hitaowei的博客

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