#include "SYS_EX3_int.h" #include <thea_mcs51.h> #include <kernel.h> #include <stdio.h> //------------------------defines --------------- extern void pwmadj_set_mode_sw(unsigned char mode); extern void pwmadj_set_mode_table(unsigned char mode); //------------------------params ----------------- unsigned char* t_pwmadj_reg_rd_val_pt = NULL; static unsigned char t_pwmadj_mode = 100; //--------------------------func for table--------------- void pwmadj_test() { unsigned char mode; t_pwmadj_reg_rd_val_pt = REG_RD_FUNC(0x1f, 0x00, 0x01, 0xe8); // if ((t_pwmadj_reg_rd_val_pt[0] >= 0x80) && (t_pwmadj_reg_rd_val_pt[0] <= 0xe4)) { mode = t_pwmadj_reg_rd_val_pt[0] - 0x80; // REG_WR_FUNC(0x1f, 0x00, 0x00, 0xd0, t_pwmadj_reg_rd_val_pt); if (mode == t_pwmadj_mode) return; t_pwmadj_mode = mode; // pwmadj_set_mode_sw(mode); } } 要求按如下代码风格，写一段用GPIO生成PWM的函数，要求频率为10K，占空比可控

<think>我们正在使用STM32微控制器生成PWM信号。根据引用[1]和[2]，我们需要配置定时器和GPIO来产生PWM。目标是生成10KHz频率（周期为100微秒）且占空比可调的PWM信号。步骤：1.使能定时器和GPIO的时钟。2.配置GPIO为复用推挽输出（GPIO_Mode_AF_PP）。3.配置定时器的基础参数：预分频器（PSC）、自动重装载寄存器（ARR）以设置频率。4.配置定时器的通道为PWM模式。5.设置比较捕获寄存器（CCR）以设置占空比。6.使能定时器。注意：假设系统时钟为72MHz（对于STM32F103系列）。目标频率为10KHz，因此周期为1/10000=0.0001秒=100微秒。定时器时钟为72MHz，我们需要设置预分频器和自动重装载值。计算：定时器计数频率=72MHz/(PSC+1)我们需要ARR的值使得：ARR*(1/定时器计数频率)=100微秒即：ARR=100微秒*定时器计数频率=100e-6*(72e6/(PSC+1))我们可以选择预分频器（PSC）的值，使得计数频率降低，同时确保ARR是一个整数。例如，不分频（PSC=0），则计数频率为72MHz，周期为1/72e6秒≈13.89纳秒。则100微秒对应的计数值为：100e-6/(1/72e6)=7200。但是7200超过了16位定时器的最大值（65535），所以我们需要分频。如果我们设置PSC=71，则计数频率=72MHz/(71+1)=1MHz，即每计数值1微秒。那么，100微秒需要的计数值为100。因此ARR=100-1（因为计数器从0开始计数到ARR，所以实际计数值是ARR+1）。因此，ARR=99。占空比可控：通过修改CCR的值来实现。例如，50%占空比则CCR=50（因为ARR=99，所以50%占空比应该是50个计数值，但注意占空比=CCR/(ARR+1)，所以当CCR=50时，占空比=50/100=50%）。我们以定时器3通道1（PA6）为例，代码参考引用[2]和[3]。我们将编写一个函数来初始化PWM，并编写一个函数来设置占空比。注意：这个初始化函数配置的是固定频率（10KHz）的PWM，但占空比可以在后续改变（通过修改CCR1的值）。步骤：1.初始化GPIO（PA6）为复用推挽输出。2.初始化定时器3。3.配置定时器3的通道1为PWM模式1。4.设置预分频器和自动重装载值。5.设置比较捕获寄存器（CCR1）的初始占空比（比如50%）。6.使能定时器3的通道1输出。7.使能定时器3。另外，我们还需要一个设置占空比的函数，通过修改TIM3->CCR1的值来实现。注意：占空比用百分比（0到100之间的整数）表示，我们在函数内部转换为具体的计数值：计数值=(占空比*(ARR+1))/100。由于ARR=99，那么计数值=(占空比*100)/100=占空比，所以直接CCR=占空比即可？不对，应该这样：占空比=duty_cycle（百分比），那么实际的CCR值=duty_cycle*(ARR+1)/100。因为ARR+1=100，所以CCR值=duty_cycle（占空比百分比数）？不对，例如50%占空比，那么CCR=50（因为50%的100是50），所以这里CCR值就是占空比数值（因为0-100对应0-100的CCR值，而CCR值范围0-100，在ARR=99的范围内）。但是，如果占空比是小数，我们用整数百分比（0-100）表示，所以可以接受整数百分比。在设置占空比函数中，我们通过duty_cycle（整数）计算：CCR=duty_cycle;//因为ARR=99，周期计数值为100，所以占空比=duty_cycle/100。然而，为了通用，最好使用：CCR=(uint32_t)((duty_cycle*(ARR+1))/100);但是注意ARR+1=100，所以可以直接CCR=duty_cycle。但我们还要考虑duty_cycle不能超过100。如果超过，则取100。编写两个函数：voidPWM_Init(void);//初始化PWM输出，固定频率10KHz，初始占空比50%voidPWM_SetDutyCycle(uint8_tduty_cycle);//设置占空比，0-100由于我们使用的是TIM3，通道1，所以寄存器为TIM3->CCR1。注意：引用[3]中使用了PWM_Output函数，但我们这里不需要输出指定脉冲个数（因为我们想持续输出），所以只设置占空比。代码示例：</think> 以下是一个基于STM32的示例代码，用于通过GPIO生成频率10KHz且占空比可调的PWM信号。代码基于STM32标准外设库实现： ```c #include "stm32f10x.h" // PWM初始化函数 void PWM_Init(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure; TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure; // 1. 使能时钟 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE); RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE); // 2. 配置GPIO（使用PA0作为PWM输出引脚） GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; // TIM2_CH1 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; // 复用推挽输出 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); // 3. 配置定时器基础设置 TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 7200 - 1; // 自动重装载值(ARR) TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0; // 预分频系数(PSC) TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure); // 4. 配置PWM通道 TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 3600; // 初始占空比50%(CCR) TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; TIM_OC1Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure); // 通道1初始化 // 5. 启动定时器 TIM_Cmd(TIM2, ENABLE); TIM_CtrlPWMOutputs(TIM2, ENABLE); // 高级定时器需要此语句 } // 设置占空比函数 void PWM_SetDutyCycle(uint16_t duty) { // 限制占空比范围 0%~100% if(duty > 100) duty = 100; // 计算CCR值: CCR = (duty * (ARR+1)) / 100 uint16_t pulse = (uint16_t)((duty * 7200) / 100); TIM_SetCompare1(TIM2, pulse); // 修改比较寄存器值CCR1 } ``` ### 代码说明： 1. **频率计算**： - 使用$72\text{MHz}$系统时钟 - $$ f_{PWM} = \frac{f_{sys}}{(PSC+1)(ARR+1)} $$ - $$ 10\text{kHz} = \frac{72\text{MHz}}{(0+1)(7200)} $$ - 通过动态修改CCR值改变占空比[^1] 2. **关键参数**： - `TIM_Period (ARR) = 7199`：确定PWM周期 - `TIM_Prescaler (PSC) = 0`：时钟不分频 - `TIM_Pulse (CCR)`：动态控制占空比 - 占空比范围：$0\% \leq \text{duty} \leq 100\%$ 3. **使用方法**： ```c int main(void) { PWM_Init(); // 初始化PWM // 示例：设置不同占空比 PWM_SetDutyCycle(25); // 25%占空比 Delay_ms(1000); PWM_SetDutyCycle(75); // 75%占空比 Delay_ms(1000); while(1) { // 动态调整占空比 } } ``` ### 注意事项： 1. **引脚复用**： - 需根据具体MCU型号选择支持PWM输出的引脚（本示例使用TIM2_CH1/PA0） - 配置GPIO为复用推挽输出模式(GPIO_Mode_AF_PP)[^2] 2. **高级功能**： - 可用`TIM_DMACmd()`实现DMA传输 - 通过中断处理可实现更复杂的波形控制 - 主从模式可精确控制脉冲数量[^3] 3. **参数调整**： - 改变`TIM_Prescaler`可调整频率范围 - 对于更高精度要求，可使用更高位定时器