PWM的概念与原理详细介绍

1.PWM简介

脉冲宽度调制(PWM)，是英文“Pulse Width Modulation”的缩写，简称脉宽调制，是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。

PWM是通过编程控制输出方波的频率和占空比（高低电平的比例）。应用：测量，通信，功率控制与变换等各种领域（呼吸灯、电机）。

2.PWM的专业术语

（1）频率：指1s内高低电平周期性出现的次数。

（2）周期：PWM 输出信号的一个完整周期，包括一个高电平和一个低电平。周期的倒数即为 PWM 的频率。

（3）占空比：高电平持续时间与一个完整周期的比值，通常用百分比表示。

占空比分别为50%，33%，25%，17%

（4）脉冲宽度：高电平持续时间叫脉冲的宽度。

3.PWM的原理

PWM 产生原理示意图

CNT：当前值寄存器，计数寄存器。

ARR：自动重载寄存器（初始化设定）。计数到该值时，会重新计数，也就是重装的意思。

CCRx：捕获/比较寄存器（TIM_SetCompare1()设定修改占空比）。

假定定时器工作在向上计数PWM模式下：

当CNT=CCRx时，引脚输出1。

当CNT的值小于CCRx的时候，IO输出低电平（0），

当CNT值大于或等于CCRx的时候，IO输出高电平（1），

当CNT的值达到ARR的时候，就会重新归零，然后重新向上计数，依次循环。

改变CCRx的值就可以改变PWM的输出的占空比。改变ARR的值，就可以改变PWM的输出的频率，这就是PWM的输出原理。

4.PWM的模式

模式一：边沿对齐模式（即递增计数模式/递减计数模式）。

PWM 模式1 或者PWM 模式2 产生PWM 的示意图

模式二：中央对齐模式