【STM32H7教程】第34章 STM32H7的定時器應用之TIM1-TIM17的PWM實現

時間 2019-11-29

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第34章 STM32H7的定時器應用之TIM1-TIM17的PWM實現

本章教程爲你們講解定時器應用之TIM1 – TIM17全部定時器的PWM實現。實際項目中用到的地方較多，如電機控制、無源蜂鳴器、顯示屏背光等場合。框架

34.1 初學者重要提示函數

34.2 定時器PWM驅動設計學習

34.3 定時器板級支持包（bsp_tim_pwm.c）測試

34.4 定時器驅動移植和使用ui

34.5 實驗例程設計框架spa

34.6 實驗例程說明（MDK）設計

34.7 實驗例程說明（IAR）code

34.8 總結blog

34.1 初學者重要提示

學習本章節前，務必優先學習第32章，HAL庫的幾個經常使用API均做了講解和舉例。
若是配置的GPIO引腳沒法正確輸出，注意本章2.1小節，保證是定時器複用支持的引腳。
STM32H7支持TIM1-TIM8，TIM12-TIM17共14個定時器，而中間的TIM9，TIM10，TIM11是不存在的，這點要注意。
STM32H7的PWM輸出100MHz也是沒問題的。輸出效果見本章2.3小節。

34.2 定時器PWM的驅動設計

針對STM32H7的定時器PWM功能，專門設置了一個超級函數，用戶能夠方便的配置TIM1-TIM17全部定時器的PWM輸出。

34.2.1 定時器PWM輸出支持的引腳

STM32H7支持的PWM輸出引腳以下（未整理互補輸出引腳）：

    TIM1_CH1,  PA8   PE9   PK1
    TIM1_CH2,  PA9   PE11
    TIM1_CH3,  PA10  PE13  PJ9
    TIM1_CH4,  PA11  PE14  PJ11

    TIM2_CH1,  PA0   PA5   PA15
    TIM2_CH2,  PA1   PB3  
    TIM2_CH3,  PA2
    TIM2_CH4,  PA3   PB11

    TIM3_CH1,  PA6   PC6  PB4
    TIM3_CH2,  PA7   PC7  PB5   
    TIM3_CH3,  PB0   PC8  
    TIM3_CH4,  PB1   PC9  

    TIM4_CH1,  PB6   PD12
    TIM4_CH2,  PB7   PD13
    TIM4_CH3,  PB8   PD14
    TIM4_CH4,  PB9   PD15

    TIM5_CH1,  PA0   PH10
    TIM5_CH2,  PA1   PH11
    TIM5_CH3,  PA2   PH12
    TIM5_CH4,  PA3   PI0

    TIM8_CH1,  PC6   PI5  PJ8
    TIM8_CH2,  PC7   PI6  PJ10
    TIM8_CH3,  PC8   PI7  PK0
    TIM8_CH4,  PC9   

    TIM12_CH1,  PB14  PH6
    TIM12_CH2,  PB15  PH9

    TIM13_CH1,  PF8

    TIM14_CH1,  PF9

    TIM15_CH1,  PE5 
    TIM15_CH2,  PE6

    TIM16_CH1,  PB8   PF6
    TIM16_CH2,  PF7

    TIM17_CH1,  PB9

使用時，直接配置定時器PWM模式，並配置相應引腳便可使用。

34.2.2 定時器PWM初始化

下面函數的做用是根據使用的是GPIO，使能相應的GPIO時鐘。

1.    /*
2.    ******************************************************************************************************
3.    *    函 數 名: bsp_RCC_GPIO_Enable
4.    *    功能說明: 使能GPIO時鐘
5.    *    形    參: GPIOx GPIOA - GPIOK
6.    *    返 回 值: 無
7.    ******************************************************************************************************
8.    */
9.    void bsp_RCC_GPIO_Enable(GPIO_TypeDef* GPIOx)
10.    {
11.        if (GPIOx == GPIOA) __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
12.        else if (GPIOx == GPIOB) __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
13.        else if (GPIOx == GPIOC) __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();
14.        else if (GPIOx == GPIOD) __HAL_RCC_GPIOD_CLK_ENABLE();
15.        else if (GPIOx == GPIOE) __HAL_RCC_GPIOE_CLK_ENABLE();
16.        else if (GPIOx == GPIOF) __HAL_RCC_GPIOF_CLK_ENABLE();
17.        else if (GPIOx == GPIOG) __HAL_RCC_GPIOG_CLK_ENABLE();
18.        else if (GPIOx == GPIOH) __HAL_RCC_GPIOH_CLK_ENABLE();
19.        else if (GPIOx == GPIOI) __HAL_RCC_GPIOI_CLK_ENABLE();
20.        else if (GPIOx == GPIOJ) __HAL_RCC_GPIOJ_CLK_ENABLE();
21.        else if (GPIOx == GPIOK) __HAL_RCC_GPIOK_CLK_ENABLE();
22.    }

下面函數的做用是根據使用的定時器，使能和禁止相應的定時器時鐘。

1.    /*
2.    ******************************************************************************************************
3.    *    函 數 名: bsp_RCC_TIM_Enable
4.    *    功能說明: 使能TIM RCC 時鐘
5.    *    形    參: TIMx TIM1 - TIM17
6.    *    返 回 值: 無
7.    ******************************************************************************************************
8.    */
9.    void bsp_RCC_TIM_Enable(TIM_TypeDef* TIMx)
10.    {
11.        if (TIMx == TIM1) __HAL_RCC_TIM1_CLK_ENABLE();
12.        else if (TIMx == TIM2) __HAL_RCC_TIM2_CLK_ENABLE();
13.        else if (TIMx == TIM3) __HAL_RCC_TIM3_CLK_ENABLE();
14.        else if (TIMx == TIM4) __HAL_RCC_TIM4_CLK_ENABLE();
15.        else if (TIMx == TIM5) __HAL_RCC_TIM5_CLK_ENABLE();
16.        else if (TIMx == TIM6) __HAL_RCC_TIM6_CLK_ENABLE();
17.        else if (TIMx == TIM7) __HAL_RCC_TIM7_CLK_ENABLE();
18.        else if (TIMx == TIM8) __HAL_RCC_TIM8_CLK_ENABLE();
19.    //    else if (TIMx == TIM9) __HAL_RCC_TIM9_CLK_ENABLE();
20.    //    else if (TIMx == TIM10) __HAL_RCC_TIM10_CLK_ENABLE();
21.    //    else if (TIMx == TIM11) __HAL_RCC_TIM11_CLK_ENABLE();
22.        else if (TIMx == TIM12) __HAL_RCC_TIM12_CLK_ENABLE();
23.        else if (TIMx == TIM13) __HAL_RCC_TIM13_CLK_ENABLE();
24.        else if (TIMx == TIM14) __HAL_RCC_TIM14_CLK_ENABLE();
25.        else if (TIMx == TIM15) __HAL_RCC_TIM15_CLK_ENABLE();
26.        else if (TIMx == TIM16) __HAL_RCC_TIM16_CLK_ENABLE();
27.        else if (TIMx == TIM17) __HAL_RCC_TIM17_CLK_ENABLE();    
28.        else
29.        {
30.            Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
31.        }    
32.    }
33.    
34.    /*
35.    ******************************************************************************************************
36.    *    函 數 名: bsp_RCC_TIM_Disable
37.    *    功能說明: 關閉TIM RCC 時鐘
38.    *    形    參: TIMx TIM1 - TIM17
39.    *    返 回 值: TIM外設時鐘名
40.    ******************************************************************************************************
41.    */
42.    void bsp_RCC_TIM_Disable(TIM_TypeDef* TIMx)
43.    {
44.        /*
45.            APB1 定時器有 TIM2, TIM3 ,TIM4, TIM5, TIM6, TIM7, TIM12, TIM13, TIM14
46.            APB2 定時器有 TIM1, TIM8 , TIM15, TIM16，TIM17
47.        */
48.        if (TIMx == TIM1) __HAL_RCC_TIM3_CLK_DISABLE();
49.        else if (TIMx == TIM2) __HAL_RCC_TIM2_CLK_DISABLE();
50.        else if (TIMx == TIM3) __HAL_RCC_TIM3_CLK_DISABLE();
51.        else if (TIMx == TIM4) __HAL_RCC_TIM4_CLK_DISABLE();
52.        else if (TIMx == TIM5) __HAL_RCC_TIM5_CLK_DISABLE();
53.        else if (TIMx == TIM6) __HAL_RCC_TIM6_CLK_DISABLE();
54.        else if (TIMx == TIM7) __HAL_RCC_TIM7_CLK_DISABLE();
55.        else if (TIMx == TIM8) __HAL_RCC_TIM8_CLK_DISABLE();
56.    //    else if (TIMx == TIM9) __HAL_RCC_TIM9_CLK_DISABLE();
57.    //    else if (TIMx == TIM10) __HAL_RCC_TIM10_CLK_DISABLE();
58.    //    else if (TIMx == TIM11) __HAL_RCC_TIM11_CLK_DISABLE();
59.        else if (TIMx == TIM12) __HAL_RCC_TIM12_CLK_DISABLE();
60.        else if (TIMx == TIM13) __HAL_RCC_TIM13_CLK_DISABLE();
61.        else if (TIMx == TIM14) __HAL_RCC_TIM14_CLK_DISABLE();
62.        else if (TIMx == TIM15) __HAL_RCC_TIM15_CLK_DISABLE();
63.        else if (TIMx == TIM16) __HAL_RCC_TIM16_CLK_DISABLE();
64.        else if (TIMx == TIM17) __HAL_RCC_TIM17_CLK_DISABLE();
65.        else
66.        {
67.            Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
68.        }
69.    }

配置定時器的PWM功能時，要是設置引腳的複用模式，下面函數就是起到這個做用。

1.    /*
2.    ******************************************************************************************************
3.    *    函 數 名: bsp_GetAFofTIM
4.    *    功能說明: 根據TIM 獲得AF寄存器配置
5.    *    形    參: TIMx TIM1 - TIM17
6.    *    返 回 值: AF寄存器配置
7.    ******************************************************************************************************
8.    */
9.    uint8_t bsp_GetAFofTIM(TIM_TypeDef* TIMx)
10.    {
11.        uint8_t ret = 0;
12.    
13.        if (TIMx == TIM1) ret = GPIO_AF1_TIM1;
14.        else if (TIMx == TIM2) ret = GPIO_AF1_TIM2;
15.        else if (TIMx == TIM3) ret = GPIO_AF2_TIM3;
16.        else if (TIMx == TIM4) ret = GPIO_AF2_TIM4;
17.        else if (TIMx == TIM5) ret = GPIO_AF2_TIM5;
18.        else if (TIMx == TIM8) ret = GPIO_AF3_TIM8;
19.        else if (TIMx == TIM12) ret = GPIO_AF2_TIM12;
20.        else if (TIMx == TIM13) ret = GPIO_AF9_TIM13;
21.        else if (TIMx == TIM14) ret = GPIO_AF9_TIM14;
22.        else if (TIMx == TIM15) ret = GPIO_AF4_TIM15;
23.        else if (TIMx == TIM16) ret = GPIO_AF1_TIM16;
24.        else if (TIMx == TIM17) ret = GPIO_AF1_TIM17;
25.        else
26.        {
27.            Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
28.        }
29.        
30.        return ret;
31.    }

下面函數的做用是配置用於PWM輸出的引腳：

1.    /*
2.    ******************************************************************************************************
3.    *    函 數 名: bsp_ConfigTimGpio
4.    *    功能說明: 配置GPIO和TIM時鐘， GPIO鏈接到TIM輸出通道
5.    *    形    參: GPIOx : GPIOA - GPIOK
6.    *              GPIO_PinX : GPIO_PIN_0 - GPIO__PIN_15
7.    *              TIMx : TIM1 - TIM17
8.    *    返 回 值: 無
9.    ******************************************************************************************************
10.    */
11.    void bsp_ConfigTimGpio(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_PinX, TIM_TypeDef* TIMx)
12.    {
13.        GPIO_InitTypeDef   GPIO_InitStruct;
14.    
15.        /* 使能GPIO時鐘 */
16.        bsp_RCC_GPIO_Enable(GPIOx);
17.    
18.          /* 使能TIM時鐘 */
19.        bsp_RCC_TIM_Enable(TIMx);
20.    
21.        GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
22.        GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
23.        GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
24.        GPIO_InitStruct.Alternate = bsp_GetAFofTIM(TIMx);
25.        GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PinX;
26.        HAL_GPIO_Init(GPIOx, &GPIO_InitStruct);
27.    }

當佔空比是0%或者100%時，直接設置引腳的高低電平狀態。

1.    /*
2.    ******************************************************************************************************
3.    *    函 數 名: bsp_ConfigGpioOut
4.    *    功能說明: 配置GPIO爲推輓輸出。主要用於PWM輸出，佔空比爲0和100的狀況。
5.    *    形    參: GPIOx : GPIOA - GPIOK
6.    *              GPIO_PinX : GPIO_PIN_0 - GPIO__PIN_15
7.    *    返 回 值: 無
8.    ******************************************************************************************************
9.    */
10.    void bsp_ConfigGpioOut(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_PinX)
11.    {
12.        GPIO_InitTypeDef   GPIO_InitStruct;
13.    
14.        bsp_RCC_GPIO_Enable(GPIOx);        /* 使能GPIO時鐘 */
15.    
16.        GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
17.        GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
18.        GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
19.        GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PinX;
20.        HAL_GPIO_Init(GPIOx, &GPIO_InitStruct);
21.    }

下面的函數是實現TIM1 – TIM17進行PWM輸出的核心，也是專門供用戶調用的。

22.    /*
23.    ******************************************************************************************************
24.    *    函 數 名: bsp_SetTIMOutPWM
25.    *    功能說明: 設置引腳輸出的PWM信號的頻率和佔空比.  當頻率爲0，而且佔空爲0時，關閉定時器，GPIO輸出0；
26.    *              當頻率爲0，佔空比爲100%時，GPIO輸出1.
27.    *    形    參: GPIOx : GPIOA - GPIOK
28.    *             GPIO_Pin : GPIO_PIN_0 - GPIO__PIN_15
29.    *             TIMx : TIM1 - TIM17
30.    *             _ucChannel：使用的定時器通道，範圍1 - 4
31.    *             _ulFreq : PWM信號頻率，單位Hz  (實際測試，能夠輸出100MHz）. 0 表示禁止輸出
32.    *             _ulDutyCycle : PWM信號佔空比，單位: 萬分之一。如5000，表示50.00%的佔空比
33.    *    返 回 值: 無
34.    ******************************************************************************************************
35.    */
36.    void bsp_SetTIMOutPWM(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin, TIM_TypeDef* TIMx, uint8_t _ucChannel,
37.         uint32_t _ulFreq, uint32_t _ulDutyCycle)
38.    {
39.        TIM_HandleTypeDef  TimHandle = {0};
40.        TIM_OC_InitTypeDef sConfig = {0};    
41.        uint16_t usPeriod;
42.        uint16_t usPrescaler;
43.        uint32_t pulse;
44.        uint32_t uiTIMxCLK;
45.        const uint16_t TimChannel[6+1] = {0, TIM_CHANNEL_1, TIM_CHANNEL_2, TIM_CHANNEL_3, TIM_CHANNEL_4,
46.                                            TIM_CHANNEL_5, TIM_CHANNEL_6};
47.    
48.        if (_ucChannel > 6)
49.        {
50.            Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
51.        }
52.        
53.        if (_ulDutyCycle == 0)
54.        {        
55.            //bsp_RCC_TIM_Disable(TIMx);        /* 關閉TIM時鐘, 可能影響其餘通道 */        
56.            bsp_ConfigGpioOut(GPIOx, GPIO_Pin);    /* 配置GPIO爲推輓輸出 */            
57.            GPIOx->BSRRH = GPIO_Pin;        /* PWM = 0 */        
58.            return;
59.        }
60.        else if (_ulDutyCycle == 10000)
61.        {
62.            //bsp_RCC_TIM_Disable(TIMx);        /* 關閉TIM時鐘, 可能影響其餘通道 */
63.            bsp_ConfigGpioOut(GPIOx, GPIO_Pin);    /* 配置GPIO爲推輓輸出 */        
64.            GPIOx->BSRRL = GPIO_Pin;        /* PWM = 1*/    
65.            return;
66.        }
67.        
68.        /* 下面是PWM輸出 */
69.        
70.        bsp_ConfigTimGpio(GPIOx, GPIO_Pin, TIMx);    /* 使能GPIO和TIM時鐘，並鏈接TIM通道到GPIO */
71.        
72.        /*-----------------------------------------------------------------------
73.            bsp.c 文件中 void SystemClock_Config(void) 函數對時鐘的配置以下: 
74.    
75.            System Clock source       = PLL (HSE)
76.            SYSCLK(Hz)                = 400000000 (CPU Clock)
77.            HCLK(Hz)                  = 200000000 (AXI and AHBs Clock)
78.            AHB Prescaler             = 2
79.            D1 APB3 Prescaler         = 2 (APB3 Clock  100MHz)
80.            D2 APB1 Prescaler         = 2 (APB1 Clock  100MHz)
81.            D2 APB2 Prescaler         = 2 (APB2 Clock  100MHz)
82.            D3 APB4 Prescaler         = 2 (APB4 Clock  100MHz)
83.    
84.            由於APB1 prescaler != 1, 因此 APB1上的TIMxCLK = APB1 x 2 = 200MHz;
85.            由於APB2 prescaler != 1, 因此 APB2上的TIMxCLK = APB2 x 2 = 200MHz;
86.            APB4上面的TIMxCLK沒有分頻，因此就是100MHz;
87.    
88.            APB1 定時器有 TIM2, TIM3 ,TIM4, TIM5, TIM6, TIM7, TIM12, TIM13, TIM14，LPTIM1
89.            APB2 定時器有 TIM1, TIM8 , TIM15, TIM16，TIM17
90.    
91.            APB4 定時器有 LPTIM2，LPTIM3，LPTIM4，LPTIM5
92.    
93.        ----------------------------------------------------------------------- */
94.        if ((TIMx == TIM1) || (TIMx == TIM8) || (TIMx == TIM15) || (TIMx == TIM16) || (TIMx == TIM17))
95.        {
96.            /* APB2 定時器時鐘 = 200M */
97.            uiTIMxCLK = SystemCoreClock / 2;
98.        }
99.        else    
100.        {
101.            /* APB1 定時器 = 200M */
102.            uiTIMxCLK = SystemCoreClock / 2;
103.        }
104.    
105.        if (_ulFreq < 100)
106.        {
107.            usPrescaler = 10000 - 1;                    /* 分頻比 = 10000 */
108.            usPeriod =  (uiTIMxCLK / 10000) / _ulFreq  - 1;        /* 自動重裝的值 */
109.        }
110.        else if (_ulFreq < 3000)
111.        {
112.            usPrescaler = 100 - 1;                    /* 分頻比 = 100 */
113.            usPeriod =  (uiTIMxCLK / 100) / _ulFreq  - 1;        /* 自動重裝的值 */
114.        }
115.        else    /* 大於4K的頻率，無需分頻 */
116.        {
117.            usPrescaler = 0;                    /* 分頻比 = 1 */
118.            usPeriod = uiTIMxCLK / _ulFreq - 1;    /* 自動重裝的值 */
119.        }
120.        pulse = (_ulDutyCycle * usPeriod) / 10000;
121.    
122.        
123.        HAL_TIM_PWM_DeInit(&TimHandle);
124.        
125.        /*  PWM頻率 = TIMxCLK / usPrescaler + 1）/usPeriod + 1）*/
126.        TimHandle.Instance = TIMx;
127.        TimHandle.Init.Prescaler         = usPrescaler;
128.        TimHandle.Init.Period            = usPeriod;
129.        TimHandle.Init.ClockDivision     = 0;
130.        TimHandle.Init.CounterMode       = TIM_COUNTERMODE_UP;
131.        TimHandle.Init.RepetitionCounter = 0;
132.        TimHandle.Init.AutoReloadPreload = 0;
133.        if (HAL_TIM_PWM_Init(&TimHandle) != HAL_OK)
134.        {
135.            Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
136.        }
137.    
138.        /* 配置定時器PWM輸出通道 */
139.        sConfig.OCMode       = TIM_OCMODE_PWM1;
140.        sConfig.OCPolarity   = TIM_OCPOLARITY_HIGH;
141.        sConfig.OCFastMode   = TIM_OCFAST_DISABLE;
142.        sConfig.OCNPolarity  = TIM_OCNPOLARITY_HIGH;
143.        sConfig.OCNIdleState = TIM_OCNIDLESTATE_RESET;
144.        sConfig.OCIdleState  = TIM_OCIDLESTATE_RESET;
145.    
146.        /* 佔空比 */
147.        sConfig.Pulse = pulse;
148.        if (HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&TimHandle, &sConfig, TimChannel[_ucChannel]) != HAL_OK)
149.        {
150.            Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
151.        }
152.        
153.        /* 啓動PWM輸出 */
154.        if (HAL_TIM_PWM_Start(&TimHandle, TimChannel[_ucChannel]) != HAL_OK)
155.        {
156.            Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
157.        }
158.    }

程序中的註釋已經比較詳細，這裏把幾個關鍵的地方再闡釋下：

第39 -40行，HAL庫的這兩個結構體變量要初始化爲0，這個問題在第32章的的4.3和4.4小節有專門說明。
第94 – 120行，計算出要配置的分頻和週期。這裏要注意一點，由於除了TIM2和TIM5，其它定時器都是16位的，相關寄存器大部分也都是16位的，配置的時候不能夠超出0 -65535。這裏分頻變量usPrescaler和週期變量usPeriod統一按照16位計算，因此有了這幾行代碼作頻率區分，防止超出範圍。
第126 – 136行，經過函數HAL_TIM_PWM_Init配置了PWM頻率。
第139 – 151行，配置定時器的PWM輸出通道，關於結構體成員表明的含義和函數HAL_TIM_PWM_ConfigChannel的用法分別看第32章的3.3和4.4小節。
第154行，啓動定時器PWM輸出。

34.2.3 定時器PWM輸出100MHz的效果

測試PWM輸出100MHz方波的效果，由於個人示波器是200MHz帶寬，1Gsps採樣率的，用來採樣100MHz方波的話，僅能夠採集到基波（一次諧波，100MHz），而三次諧波（300MHz），五次諧波（500MHz），以此類推都是採集不到的，因此最終的採集應該就是一個標準的100MHz正弦波，實際測試效果完美，就是個100MHz的正弦波。

黃色的是波形，紅色的是FFT幅值譜。

實現這個高頻率，代碼要特別配置，實現以下，注意紅字部分：

/*##-1- 配置定時器外設 #######################################*/
htim1.Instance = TIM1;
htim1.Init.Prescaler = 0;
htim1.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
htim1.Init.Period = 1;
htim1.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
htim1.Init.RepetitionCounter = 0;
htim1.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE;

/*##-2- 使能定時器 ##########################################*/
if (HAL_TIM_Base_Init(&htim1) != HAL_OK)
{
    Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
}

/* 配置模式 */
sConfigOC.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1;
sConfigOC.Pulse = 1;
sConfigOC.OCPolarity = TIM_OCPOLARITY_HIGH;
sConfigOC.OCNPolarity = TIM_OCNPOLARITY_HIGH;
sConfigOC.OCFastMode = TIM_OCFAST_DISABLE;
sConfigOC.OCIdleState = TIM_OCIDLESTATE_RESET;
sConfigOC.OCNIdleState = TIM_OCNIDLESTATE_RESET;

/* 配置PWM 通道 */
if (HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim1, &sConfigOC, TIM_CHANNEL_1) != HAL_OK)
{
      Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
}

/* 開啓PWM輸出 */
if (HAL_TIM_PWM_Start(&htim1, TIM_CHANNEL_1) != HAL_OK)
{
        Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
}

34.3 定時器板級支持包（bsp_tim_pwm.c）

定時器驅動文件bsp_tim_pwm.c主要實現了以下兩個API供用戶調用：

bsp_SetTIMOutPWM
bsp_SetTIMforInt

這個兩個函數都是TIM1-TIM17全部定時器都支持，函數bsp_SetTIMforInt用於定時器週期性中斷，下個章節爲你們講解，本小節主要把函數bsp_SetTIMOutPWM作個說明。

34.3.1 函數bsp_SetTIMOutPWM

函數原型：

void bsp_SetTIMOutPWM(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin, TIM_TypeDef* TIMx, uint8_t _ucChannel,
                      uint32_t _ulFreq, uint32_t _ulDutyCycle)

函數描述：

此函數主要用配置定時器的PWM輸出。

函數參數：

第1個參數GPIO分組，範圍GPIOA – GPIOK。
第2個參數是具體的GPIO引腳，範圍GPIO_PIN_0 - GPIO__PIN_15。
第3個參數用於指定使用哪一個定時器，參數能夠是TIM1 – TIM17全部定時器（不含TIM9，TIM10和TIM11，由於STM32H7不支持這三個定時器）。
第4個參數是使用的定時器通道，範圍1-4，分別表示通道1，通道2，通道3和通道4。
第5個參數是要實現的定時器中斷頻率，單位Hz，若是填0的話，表示關閉。
第6個參數是PWM信號佔空比，單位: 萬分之一。如5000，表示50.00%的佔空比。

注意事項：

PWM頻率最好別超過50MHz，由於此函數的源碼實現超過50MHz後，計算的已經不許確。10MHz如下基本都是沒問題的。

使用舉例：

好比配置PB3硬件輸出1KHz方波，佔空比50%

bsp_SetTIMOutPWM(GPIOB, GPIO_PIN_3, TIM3, 4, 1000, 5000)

34.4 定時器驅動移植和使用

定時器的移植比較簡單：

第1步：複製bsp_tim_pwm.c和bsp_tim_pwm.h到本身的工程目錄，並添加到工程裏面。
第2步：這幾個驅動文件主要用到HAL庫的GPIO和TIM驅動文件，簡單省事些能夠添加全部HAL庫.C源文件進來。
第3步，應用方法看本章節配套例子便可。

34.5 實驗例程設計框架

經過程序設計框架，讓你們先對配套例程有一個全面的認識，而後再理解細節，本次實驗例程的設計框架以下：

第1階段，上電啓動階段：

這部分在第14章進行了詳細說明。

第2階段，進入main函數：

第1步，硬件初始化，主要是MPU，Cache，HAL庫，系統時鐘，滴答定時器，LED和串口。
第2步，輸出兩路PWM以及按鍵消息處理。

34.6 實驗例程說明（MDK）

配套例子：

V7-019_定時器PWM輸出（驅動支持TIM1-TIM17）

實驗目的：

學習定時器PWM輸出。

實驗內容：

系統上電後驅動了1個軟件定時器，每100ms翻轉一次LED2，同時PB3和PB15輸出1KHz方波，佔空比50% 。
TM32H7支持TIM1-TIM8，TIM12-TIM17共14個定時器，而中間的TIM9，TIM10，TIM11是不存在的。

實驗操做：

K1鍵按下，PB1和PB15輸出1KHz方波，佔空比50%。
K2鍵按下，PB1和PB15輸出10KHz方波，佔空比50%。
K3鍵按下，PB1和PB15輸出100KHz方波，佔空比50%

PWM輸出引腳PB1和PB15的位置：

上電後串口打印的信息：

波特率 115200，數據位 8，奇偶校驗位無，中止位 1

程序設計：

系統棧大小分配：

RAM空間用的DTCM：

硬件外設初始化

硬件外設的初始化是在 bsp.c 文件實現：

/*
*********************************************************************************************************
*    函 數 名: bsp_Init
*    功能說明: 初始化全部的硬件設備。該函數配置CPU寄存器和外設的寄存器並初始化一些全局變量。只須要調用一次
*    形    參：無
*    返 回 值: 無
*********************************************************************************************************
*/
void bsp_Init(void)
{
    /* 配置MPU */
    MPU_Config();
    
    /* 使能L1 Cache */
    CPU_CACHE_Enable();

    /* 
       STM32H7xx HAL 庫初始化，此時系統用的仍是H7自帶的64MHz，HSI時鐘:
       - 調用函數HAL_InitTick，初始化滴答時鐘中斷1ms。
       - 設置NVIV優先級分組爲4。
     */
    HAL_Init();

    /* 
       配置系統時鐘到400MHz
       - 切換使用HSE。
       - 此函數會更新全局變量SystemCoreClock，並從新配置HAL_InitTick。
    */
    SystemClock_Config();

    /* 
       Event Recorder：
       - 可用於代碼執行時間測量，MDK5.25及其以上版本才支持，IAR不支持。
       - 默認不開啓，若是要使能此選項，務必看V7開發板用戶手冊第xx章
    */    
#if Enable_EventRecorder == 1  
    /* 初始化EventRecorder並開啓 */
    EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
    EventRecorderStart();
#endif
    
    bsp_InitKey();        /* 按鍵初始化，要放在滴答定時器以前，由於按鈕檢測是經過滴答定時器掃描 */
    bsp_InitTimer();      /* 初始化滴答定時器 */
    bsp_InitUart();    /* 初始化串口 */
    bsp_InitExtIO();    /* 初始化FMC總線74HC574擴展IO. 必須在 bsp_InitLed()前執行 */    
    bsp_InitLed();        /* 初始化LED */    
}

MPU配置和Cache配置：

數據Cache和指令Cache都開啓。配置了AXI SRAM區（本例子未用到AXI SRAM）和FMC的擴展IO區。

/*
*********************************************************************************************************
*    函 數 名: MPU_Config
*    功能說明: 配置MPU
*    形    參: 無
*    返 回 值: 無
*********************************************************************************************************
*/
static void MPU_Config( void )
{
    MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;

    /* 禁止 MPU */
    HAL_MPU_Disable();

    /* 配置AXI SRAM的MPU屬性爲Write back, Read allocate，Write allocate */
    MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x24000000;
    MPU_InitStruct.Size             = MPU_REGION_SIZE_512KB;
    MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
    MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
    MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER0;
    MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL1;
    MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;

    HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
    
    
    /* 配置FMC擴展IO的MPU屬性爲Device或者Strongly Ordered */
    MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x60000000;
    MPU_InitStruct.Size             = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;    
    MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
    MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;    
    MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER1;
    MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL0;
    MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
    
    HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);

    /*使能 MPU */
    HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
}

/*
*********************************************************************************************************
*    函 數 名: CPU_CACHE_Enable
*    功能說明: 使能L1 Cache
*    形    參: 無
*    返 回 值: 無
*********************************************************************************************************
*/
static void CPU_CACHE_Enable(void)
{
    /* 使能 I-Cache */
    SCB_EnableICache();

    /* 使能 D-Cache */
    SCB_EnableDCache();
}

主功能：

主程序實現以下操做：

K1鍵按下，PB1和PB15輸出1KHz方波，佔空比50%。
K2鍵按下，PB1和PB15輸出10KHz方波，佔空比50%。
K3鍵按下，PB1和PB15輸出100KHz方波，佔空比50%。

/*
*********************************************************************************************************
*    函 數 名: main
*    功能說明: c程序入口
*    形    參: 無
*    返 回 值: 錯誤代碼(無需處理)
*********************************************************************************************************
*/
int main(void)
{
    uint8_t ucKeyCode;        /* 按鍵代碼 */
    

    bsp_Init();        /* 硬件初始化 */
    
    PrintfLogo();    /* 打印例程名稱和版本等信息 */
    PrintfHelp();    /* 打印操做提示 */

    bsp_StartAutoTimer(0, 100);    /* 啓動1個100ms的自動重裝的定時器 */
    
    bsp_SetTIMOutPWM(GPIOB, GPIO_PIN_1,  TIM3,  4, 1000, 5000); /* PB3硬件輸出1KHz方波，佔空比50% */
    bsp_SetTIMOutPWM(GPIOB, GPIO_PIN_15, TIM12, 2, 1000, 5000); /* PB15硬件輸出1KHz方波，佔空比50% */
    
    /* 進入主程序循環體 */
    while (1)
    {
        bsp_Idle();        /* 這個函數在bsp.c文件。用戶能夠修改這個函數實現CPU休眠和喂狗 */

        /* 判判定時器超時時間 */
        if (bsp_CheckTimer(0))    
        {
            /* 每隔50ms 進來一次 */  
            bsp_LedToggle(2);
        }

        /* 按鍵濾波和檢測由後臺systick中斷服務程序實現，咱們只須要調用bsp_GetKey讀取鍵值便可。 */
        ucKeyCode = bsp_GetKey();    /* 讀取鍵值, 無鍵按下時返回 KEY_NONE = 0 */
        if (ucKeyCode != KEY_NONE)
        {
            switch (ucKeyCode)
            {
                case KEY_DOWN_K1:            /* K1鍵按下，PB1和PB15輸出1KHz方波，佔空比50% */
                    bsp_SetTIMOutPWM(GPIOB, GPIO_PIN_1,  TIM3,  4, 1000, 5000);
                    bsp_SetTIMOutPWM(GPIOB, GPIO_PIN_15, TIM12, 2, 1000, 5000);
                    break;

                case KEY_DOWN_K2:            /* K2鍵按下，PB1和PB15輸出10KHz方波，佔空比50% */
                    bsp_SetTIMOutPWM(GPIOB, GPIO_PIN_1,  TIM3,  4, 10000, 5000);
                    bsp_SetTIMOutPWM(GPIOB, GPIO_PIN_15, TIM12, 2, 10000, 5000);
                    break;
                
                case KEY_DOWN_K3:            /* K3鍵按下，PB1和PB15輸出100KHz方波，佔空比50% */
                    bsp_SetTIMOutPWM(GPIOB, GPIO_PIN_1,  TIM3,  4, 100000, 5000);
                    bsp_SetTIMOutPWM(GPIOB, GPIO_PIN_15, TIM12, 2, 100000, 5000);            
                    break;

                default:
                    /* 其它的鍵值不處理 */
                    break;
            }
        }
    }
}

34.7 實驗例程說明（IAR）