STM32F103C8T6定时器TIM4,双通道PWM输出

STM32F103C8T6是意法半导体（STMicroelectronics）生产的一款基于ARM Cortex-M3内核的微控制器，广泛应用于各种嵌入式系统设计。在这个专题中，我们将聚焦于如何利用STM32F103C8T6的定时器TIM4来实现双通道PWM（脉宽调制）输出，即TIM4_CH1和TIM4_CH2。 我们需要了解PWM的基本原理。PWM是一种模拟信号控制技术，通过快速开关数字信号来改变占空比（高电平时间与周期的比例），从而在数字输出上实现模拟电压的效果。在电机控制、LED亮度调节、伺服舵机驱动等领域广泛应用。 STM32F103C8T6中的TIM4定时器是一个16位的定时器，支持多种工作模式，包括计数器模式、比较模式和PWM模式。在这里，我们关注的是PWM模式。STM32F103C8T6的TIM4有四个通道：TIM4_CH1、TIM4_CH2、TIM4_CH3和TIM4_CH4，但描述中提到的是TIM4_CH1和TIM4_CH2用于双通道PWM输出。 要设置TIM4为PWM输出，首先需要在初始化阶段开启TIM4时钟，并配置预分频器（Prescaler）、自动重载值（ARR）和捕获/比较寄存器（CCRx）。预分频器用于降低系统时钟频率，确保定时器的计数速度适合应用需求。自动重载值决定了PWM周期，而CCRx寄存器设定比较值，决定了PWM的占空比。 例如，如果系统时钟为72MHz，预分频器设为1000，自动重载值设为10000，则PWM周期为15.625us，每个周期内可以设置不同的比较值来产生不同占空比的PWM波形。 接着，我们需要将TIM4的CH1和CH2配置为PWM模式，并关联到相应的GPIO端口PB6和PB7。STM32的GPIO端口需要配置为AF（复用功能）模式，选择TIM4对应的PWM输出。这通常通过设置GPIO的MODER和AFRL或AFRH寄存器完成。 编程时，可以使用HAL库或者LL库来简化操作。例如，在HAL库中，可以使用`HAL_TIM_PWM_Init()`函数初始化定时器，`HAL_TIM_PWM_ConfigChannel()`配置PWM通道，以及`HAL_TIM_PWM_Start()`启动PWM输出。在LL库中，相关操作则更为底层，需要直接操作寄存器。 在实际应用中，比如舵机控制，还需要根据舵机的工作特性调整PWM的频率和占空比。舵机通常要求1ms到2ms的PWM周期，其中1.5ms对应舵机的中心位置，偏差正负150us左右对应最大转动角度。因此，需要通过修改比较值来调整占空比，以实现舵机角度的精确控制。 STM32F103C8T6定时器TIM4的双通道PWM输出涉及了定时器配置、GPIO复用功能设置、PWM模式的初始化和控制等多个环节。通过熟练掌握这些知识点，可以灵活地在各种应用场景中运用PWM技术，实现高效、精准的数字控制。