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四、采用定时器pwm模式，让 led 以呼吸灯方式渐亮渐灭，周期为1~2秒
一、定时器
1.定时器模块的功能
stm32定时器模块主要有计数、定时、输入捕获、输出比较这四个功能。其中：
计数：脉冲计数，使用使用微控制器内部的外部时钟（pclk）来计数，是对固定周期的脉冲信号计数。
定时：时间控制，通过对微控制器内部的时钟脉冲进行计数实现定时功能。
输入捕获：对输入信号进行捕获，实现对脉冲的频率测量，可用于对外部输入信号脉冲宽度的测量，比如测量电机转速。
输出比较：将计数器计数值和设定值进行比较，根据比较结果输出不同电平，用于控制输出波形，比如直流电机的调速。
2.stm32定时器类别
stm32定时器主要分为基本定时器、通用定时器和高级定时器。
下面是stm32定时器的分类比较表：
| 定时器 | 基本定时器**(tim6、tim7)** | 通用定时器**timx(x=2~5)** | 高级定时器**(tim1、tim8)** |
|---|---|---|---|
| 计数器类型 | 16**位，向上** | 16**位，向上、向下、向上/向下** | 16**位，向上、向下、向上/向下** |
| 预分频系数 | 1**～65535之间的任意数** | 1**～65535之间的任意数** | 1**～65535之间的任意数** |
| 输入**/捕获通道** | 无 | 四个独立通道：输入捕获、输出比较、**pwm生成、单脉冲模式输出** | 四个独立通道：输入捕获、输出比较、**pwm生成、单脉冲模式输出** |
| 产生中断**/dma** | 可以 | 可以 | 可以 |
| 刹车（电机控制） | 无 | 无 | 可以 |
3.通用定时器
stm32通用定时器timx（x=2，3，4，5）主要由时钟源、时钟单元、捕获和比较通道等构成，核心是可编程预分频驱动的16位自动装载计数器。
（1）时钟源
当定时器使用内部时钟时，定时器的时钟源统称为timxclk。timxclk的系统默认的时钟频率为72mhz，但其时钟来源并不相同。
定时器tim2~tim7挂接在apb1上定时器tim1和tim8挂接在apb2上。
若外部晶振的频率为8mhz，则系统默认的时钟频率为72mhz
apb1预分频器的分频系数设置为2，则pclk1=36mhz；
apb2预分频系数设置为1，则pclk2=72mhz，tim1和tim8的时钟频率timxclk=72mhz；
cortex系统时钟由ahb时钟（hclk）8分频得到，即systick的频率为9mhz。
（2）预分频器psc
可以以1～65535之间的任意数值对时钟源ck_psc的时钟频率进行分频，输出ck_cnt脉冲供计数器cnt进行计数。
（3）计数器cnt
timxcnt是一个16位的寄存器，计数范围为1～65535，可以向上计数、向下计数或向下向上双向计数。
要得到想要的计数值，需要对输入时钟频率进行分频。
当计数值达到设定值时，便产生溢出事件，溢出时产生中断或dma请求，然后再由自动装载寄存器进行重新加载或更新。
计数器溢出中断属于软件中断，执行相应的定时器中断服务程序。
（4）自动装载寄存器arr
定时器的定时时间主要取决于定时周期和预分频因子，计算公式为：定时时间=（arr+1）×（预分频值psc+1）/输入时钟频率或 t=（tim_period +1）*（tim_prescaler +1）/timxclk这里arr+1是因为计数器都是从0开始计数的。
二、pwm
pwm是一种利用脉冲宽度即占空比实现对模拟信号进行控制的技术，即是对模拟信号电平进行数字表示的方法。
1.工作原理
stm32的定时器除了tim6和tim7，其他定时器都可以用来产生pwm输出。
通用定时器能同时产生多达4路的pwm输出。
stm32中每个定时器有4个输入通道：timx_ch1~timx_ch4；每个通道对应1个捕获/比较寄存器timx_crrx，将寄存器值和计数器值相比较，通过比较结果输出高低电平，从而得到pwm信号。
在pwm的一个周期内，定时器从0开始向上计数，在0-t1时间段，定时器计数器timx_cnt值小于timx_ccrx值，输出低电平；
在t1-t2时间段，定时器计数器timx_cnt值大于timx_ccrx值，输出高电平；
当定时器计数器的值timx_cnt达到arr时，定时器溢出，重新从0开始向上计数，如此循环。
2.pwm标准外设库输出配置
首先配置pwm输出通道，开启tim3时钟：
stm32规定了具体的引脚作为pwm输出引脚，选择不同的引脚时，还必须使用重定向功能（remap）
定时器tim1的引脚复用功能映像：
| 复用功能 | tim1_remap[1:0] = 00**(没有重映像)** | tim1_remap[1:0] = 01**(部分重映像)** | tim1_remap**[1:0] = 11(完全重映像)** (1) |
|---|---|---|---|
| tim1_etr | pa12 | pe7 | |
| tim1_ch1 | pa8 | pe9 | |
| tim1__ch2 | pa9 | pe11 | |
| tim1_ch3 | pa10 | pe13 | |
| tim1_ch4 | pa11 | pe14 | |
| tim1_bkin | pb12(2) | pa6 | pe15 |
| tim1_ch1n | pb13(2) | pa7 | pe8 |
| tim1_ch2n | pb14(2) | pb0 | pe10 |
| tim1_ch3n | pb15(2) | pb1 | pe12 |
定时器tim2的引脚复用功能映像：
| 复用功能 | tim2_remap**[1:0]=00(没有重映像)** | tim1_remap**[1:0]=01(部分重映像)** | tim1_remap[1:0]=10 (**部分重映像)** (1) | tim1_remap[1:0]=11**(完全重映像)** (1) |
|---|---|---|---|---|
| tim2_ch1_etr**(2)** | pa0 | pa15 | pa0 | pa15 |
| tim2_ch2 | pa1 | pb3 | pa1 | pb3 |
| tim2_ch3 | pa2 | pb10 | ||
| tim2_ch4 | pa3 | pb11 |
定时器tim3的引脚复用功能映像：
| 复用功能 | tim3_remap[1:0] = 00**(没有重映像)** | tim3_remap[1:0] = 10**(部分重映像)** | tim3_remap[1:0] = 11**(完全重映像)** (1) |
|---|---|---|---|
| tim3_ch1 | pa6 | pb4 | pc6 |
| tim3_ch2 | pa7 | pb5 | pc7 |
| tim3_ch3 | pb0 | pc8 | |
| tim3_ch4 | pb1 | pc9 |
三、用定时器计数方式，控制led以2s的频率周期性亮灭
使用stm32f103的 tim2~tim5其一定时器的某一个通道pin（与gpiox管脚复用，见下图），连接一个led，用定时器计数方式，控制led以2s的频率周期性地亮-灭。
1.stm32cube配置
（1）gpio配置
（2）rcc配置
（3）sys配置
（4）tim2配置
（5）clock配置
（6）项目配置
2.keil代码编写
添加了如下代码：
hal_tim_base_start_it(&htim2);
添加如下代码：
void hal_tim_periodelapsedcallback(tim_handletypedef *htim)
{
static unsigned char ledstate = 0;
if (htim == (&htim2))
{
if (ledstate == 0)
hal_gpio_writepin(gpioa,gpio_pin_4,gpio_pin_reset);
else
hal_gpio_writepin(gpioa,gpio_pin_4,gpio_pin_set);
ledstate = !ledstate;
}
}
3.实验结果
四、采用定时器pwm模式，让 led 以呼吸灯方式渐亮渐灭，周期为1~2秒
接上，采用定时器pwm模式，让 led 以呼吸灯方式渐亮渐灭，周期为1~2秒，自己调整占空比变化到一个满意效果；使用keil虚拟示波器，观察 pwm输出波形。
1.stm32cube配置
（1）rcc配置
（2）sys配置
（3）tim3配置
（4）gpio配置
2.keil代码编写
在main.c中对应位置添加下面的代码：
/* user code begin 1 */
uint16_t pwmval=0; //pwm占空比
uint8_t dir=1;
/* user code end 1 */ /* user code begin 2 */
hal_tim_pwm_start(&htim3,tim_channel_1);
/* user code end 2 */while (1)
{
/* user code end while */
/* user code begin 3 */
while (pwmval< 500)
{
pwmval++;
__hal_tim_setcompare(&htim3, tim_channel_1, pwmval); //修改比较值，修改占空比
// tim3->ccr1 = pwmval; 与上方相同
hal_delay(1);
}
while (pwmval)
{
pwmval--;
__hal_tim_setcompare(&htim3, tim_channel_1, pwmval); //修改比较值，修改占空比
// tim3->ccr1 = pwmval; 与上方相同
hal_delay(1);
}
hal_delay(200);
}
/* user code end 3 */3.程序烧录及实验结果
4.keil波形图查看
波形图如下：
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