Introduction

又稱pulse-duration modulation(PDM)，是將類比信號轉為脈波的一種技術。

為何需要PWM？雖然類比電壓可直接用來控制，但類比電路控制信號容易隨時間漂移，功耗大。

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如圖所示，PWM 電路主要功能是將輸入電壓的振幅轉換成脈衝寬度。一般轉換後脈波的週期固定，脈波的占空比(duty cycle)會依類比信號的大小而改變，可用來控制燈泡亮度、馬達轉速等等，脈波寬度越大燈泡亮度越亮、馬達轉速越快。

Implementation

PWM需要透過Timer來實現，STM32的Timer可分為以下幾種

• 基本定時器(TIM6 和 TIM7)
• 高級控制定時器(TIM1 和 TIM8)
• 通用定時器(TIMx):具有測量輸入信號的脈衝長度、產生輸出波形和PWM的功能。

以向上計數，PWM模式1為例：

.. image:: /timer.png

PWM 1 Mode : 在向上計數，TIMx_CNT<TIMx_CCRx時，輸出為1，否則輸出為0；在向下計數，TIMx_CNT>TIMx_CCRx時，輸出為0，否則輸出為1。

PWM 2 Mode : 在向上計數，TIMx_CNT<TIMx_CCRx時，輸出為0，否則輸出為1；在向下計數，TIMx_CNT>TIMx_CCRx時，輸出為1，否則輸出為0。

脈波週期 = TIM_Period * T_SYSCLK(1/168000000)，以TIM_Period=2000為例，脈波週期 = 2000*(1/168000000)≒0.019ms，遠小於人眼視覺暫留的時間(0.1~0.4s)，因此上圖PWM 2的LED看起來會比PWM 1亮。

GPIO_PinAFConfig(GPIOD, GPIO_PinSource12, GPIO_AF_TIM4); //將GPIO D12腳位與TIM4做連結

• //設定LED(即Pin12 13 14 15) 用來做PWM
• GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12 | GPIO_Pin_13| GPIO_Pin_14| GPIO_Pin_15;
• GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF; //設定這些腳位PWM模式 為交流(高-低)
• GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
• GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;
• GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;

• TIM_ClockDivision //變數設定將clock做除頻

• TIM_Period //設定週期數

• TIM_Prescaler //

• TIM_OutputState //設定Pin腳可以Output

• TIM_Pulse //設定多少個脈衝以後做反應事件

• TIM_OC1Init( TIM4, &TIM_OCInitStruct ); //設定Timer4的CH1初使化

• TIM4->CCR1 //設定Timer幾個tik後發出脈衝

• CCR與Period關係示意圖在不同模式下

Demo

Reference

http://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E8%84%88%E8%A1%9D%E5%AF%AC%E5%BA%A6%E8%AA%BF%E8%AE%8A

http://ppt.cc/nIAF

http://www.google.com.tw/url?sa=t&rct=j&q=pwm&source=web&cd=10&cad=rja&ved=0CFMQFjAJ&url=http%3A%2F%2Fwww.vr.ncue.edu.tw%2Fesa%2Fa1001%2FPWM.pdf&ei=S3OoUO6pOafcmAWWiIGQDw&usg=AFQjCNE_7pw6paGQzH7kSwkwD2witqcC-A