MCU是怎样输出PWM波形的

在电力电子控制中，PWM几乎是无处不在的，不论是AC/DC，DC/AC，还是DC/DC，都涉及到PWM，PWM具体是什么可以自行百度，网上资料非常多，这里就不再赘述。在电力电子变换里面，PWM波形生成有两种方式，模拟和数字，专用的模拟IC不在此文探讨范围之内，本文主要介绍怎样用MCU来生成PWM。

在所有的MCU里，都会有Timer定时器，PWM就是通过这个外设生成的，基本的原理可以通过下图(以STM32F407的寄存器为例)来解释。

计数器TIM_CNT对输入时钟进行计数，比如输入时钟是1MHz（50%占空比方波），对时钟的每一个上升沿（或者下降沿）从数字0开始计数，计数到TIM_ARR=999，一共计数1000个，经历的时间是1000*1/1000000 = 1ms，也就是1kHz，计数到999之后计数器TIM_CNT归零，重新从0开始计数到999，往复循环，这样就形成了1kHz PWM了。

那怎样做到一定的占空比呢？这很简单，设定一个值TIM_CCR，比如199，计数器TIM_CNT从0计数到199，一共200次计数，在TIM_CNT计数值在0-199，PWM输出引脚输出高电平（可以人为设定），计数器达到199，电平翻转到低电平，之后IM_CNT计数999后归零又恢复到高电平，这样也就形成了200/1000 = 20%的PWM了。对这个比较值进行设置就可以形成不同占空比的PWM了，这也是最基本的PWM波形生成方法了，从上面介绍的，可以看出，TIM_ARR的值决定了PWM的频率，TIM_CCR的值决定了PWM的占空比，有了这两个值就可以很容易地生成PWM了，STM32的Timer配置很灵活，功能很多，本文只是介绍最基本的原理，其他的在自行探索就是了。