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TIM输出比较

1、输出比较简介

CNT计数器，CCR捕获/比较寄存器，在下图右下部分的输出比较电路，捕获/比较寄存器就是输入捕获和输出比较共用，当使用输入捕获时，它就是捕获寄存器，当使用输出比较时是比较寄存器。在输出比较时比较CNT和CCR的值，CNT计数器自增，当大于CCR、小于CCR或者等于CCR时，输出对应置1、置0。

2、PWM简介

使用PWM波形就可以在数字系统来等效实现模拟信号的输出，比如数字输出端口控制LED，或者电机调速，我们以一个很快的频率给电机通电、断电、通电、断电，那么电机的速度就能维持在一个中等速度。
“具有惯性的系统”指的就是LED熄灭时人眼的视觉延迟或者电机断电时电机转动不会立马停止这种具有惯性的系统。
$T_s$就是一个高低电平变换周期的时间，周期的倒数就是频率，PWM的频率越快，等效模拟的信号就越平稳，同时性能开销越大，一般PWM的频率在几K到几十KHz。$T_{ON}$是高电平的时间，TS是一个周期的时间，占空比决定了PWM等效出来的模拟电压的大小，占空比越大等效的模拟电压越趋于高电平，等效关系一般是线性的，比如高电平是5V，低电平是0V，50%占空比等效于中间电压2.5V，20%占空比等效于1/5处的电压1V。分辨率就是比如占空比只能是1%、2%、3%这样以1%的步距跳变，分辨率就是1%，如果能以1.1%、1.2%这样以0.1%的步距跳变，分辨率就是0.1%。

3、输出比较通道（高级）

通过死区生成（在上管关闭时延迟一小段时间再导通下管，在下管关闭时延迟一小段时间导通上管，避免上下管同时导通，如果不这样，上管还没完全关断下管就已经导通，出现短暂的上下管同时导通的现象会导致功率损耗，引起器件发热）和互补输出控制OC1和OC1N之后的推挽电路来驱动电机

4、输出比较通道（通用）

CNT计数器和CCR1第一路的捕获/比较寄存器进行比较，给输出模式控制器传一个信号，然后输出模式控制器改变它输出oc1ref（reference的缩写，参考信号）的高低电平。ref上面一路可以映射到主模式的TRGO输出（trigger output 触发输出）上，下面一路到达极性（极性）选择，寄存器写0，信号往上走，信号电平不翻转，写1往下走通过一个非门取反，输出高低电平翻转的信号。接着输出使能使能电路，选择要不要输出，最后OC1引脚，是CH1通道的引脚。

5、输出比较模式

有效电平和无效电平可以理解为有效就是高电平，无效就是低电平。PWM模式2实际上就是PWM模式1输出的取反，改变PWM模式1和PWM模式2只是改变了REF电平的极性而已，下图中ref输出后右边还有一个极性的配置，总结只用PWM模式1的向上计数就可以

6、PWM基本结构

右上蓝线是CNT的值，黄线是ARR（Auto Reload Register 自动重装载寄存器）的值，蓝线从0开始自增一直到ARR，红线是CCR(Capture/Comparex Register 捕获/比较寄存器)。在CNT<CCR时置高电平，>=CCR时置低电平，占空比受CCR值的调控，这里REF（reference 参考信号）就是一个频率可调，占空比也可调的PWM波形

参数计算

PWM频率等于计数器的更新频率；PWM占空比是PWM方波信号高电平占整个信号周期的比例；PWM分辨率是占空比最小的变化步距，PWM信号的精度。

7、舵机简介

舵机内电路板逻辑：PWM信号输入到控制板，给控制板一个指定的目标角度，然后电位器检测输出轴的当前角度，如果大于目标角度，电机就会反转，如果小于目标角度，电机就会正转，最终使输出轴固定在指定角度。周期20ms，高电平的时间从0.5ms-2.5ms线性分配对应相应角度，实际应用时舵机可以控制机器人、机械臂关节，遥控车、遥控船方向，与PWM等效一个模拟输出不是一回事，这里更像把PWM当成一个通信协议。

这里可以直接从STLINK的5V输出脚引一根线接到这里，使用USB的5V供电

8、直流电机及驱动简介

右边是H桥电路的基本结构，由两路推挽电路组成，左上管导通，下管断开，左边输出接在VM的电机电源正极，下管导通，上管断开，接在PGND的电源负极。如果两路推挽电路，电机接O1、O2，左上和右下导通，电流从左流向右边，左下和右上导通电流从右流向左边，这样H桥可以控制电流流过的方向，所以能控制电机正反转

驱动芯片

PWMA、AIN2、AIN1三个引脚控制下面A路的一个电机，PWMA引脚接PWM信号输出端，其他两个引脚接两个普通GPIO口，这三个引脚给低功率的控制信号，驱动电路从VM汲取电流来输出到电机，这样就完成低功率的控制信号控制大功率设备的目的了，B路同理，STBY（Stand By）引脚是待机控制脚，如果接GND芯片不工作，处于待机状态，如果接逻辑电源VCC，芯片正常工作，如果需要待机控制任意接一个GPIO，给高低电平就可以控制
右下解释PWM输出，STBY低电平待机，高电平正常工作。如果IN1和IN2全接高电平，右边两个输出都为低电平没有电压差，电机不转，IN1和IN2全接低电平，输出关闭，电机不转。如果IN1给低电平，IN2给高电平，接着就看PWM，如果PWM给高电平，输出O1低O2高，有电压差，电机反转，如果PWM给低电平，输出两个低电平，电机还是不转，PWM变化，这样电机不停的反转、停止、反转、停止，电机连续稳定的反转，取决于PWM信号的占空比。如果IN1给高电平，IN2给低电平，PWM高正转，低停止，同理。