TIMER1 — PWM 输出（HAL 库）

固件库: PY32F0xx_Firmware V1.5.0
芯片: PY32F030
源文件: PUYA/PY32F0xx_Firmware_V1.5.0/Projects/PY32F030-STK/Example/TIMER1/TIM1_PWM/Src/main.c

功能简介

定时器（TIMER）是 MCU 最灵活的外设之一，可完成定时、计数、PWM 输出、输入捕获、编码器接口等。本示例聚焦最常用的 PWM（脉冲宽度调制）输出。

PY32F030 的 TIM1 是高级定时器，带 4 路独立比较通道。本例配置：

定时器时钟 8MHz（HSI），预分频 800，自动重装载值 ARR = 50；
4 个通道的比较值 CCRx 分别设为 10/20/30/40，于是占空比为 20% / 40% / 60% / 80%；
用 HAL_TIM_PWM_Start() 启动 4 路 PWM，输出到对应引脚（在 HAL_TIM_MspInit 中映射为 TIM1_CH1~CH4）。

PWM 频率 = 定时器时钟 / (预分频 × (ARR+1)) = 8MHz / (800 × 50) = 200Hz。占空比 = CCR / (ARR+1)。

硬件准备

PY32F030 开发板
示波器 / 逻辑分析仪（测 TIM1_CH1~CH4 引脚），或接 4 颗 LED（串限流电阻）观察亮度
无需额外接线（用板载/引脚直出）

完整代码

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#include "main.h"

#define PERIOD_VALUE  (uint32_t)(50 - 1)   /* ARR：计数上限 49 */
#define PULSE1_VALUE  10                    /* CH1 比较值 -> 占空比 10/50 = 20% */
#define PULSE2_VALUE  20                    /* CH2 -> 40% */
#define PULSE3_VALUE  30                    /* CH3 -> 60% */
#define PULSE4_VALUE  40                    /* CH4 -> 80% */

TIM_HandleTypeDef    TimHandle;
TIM_OC_InitTypeDef   sConfig;

int main(void)
{
  HAL_Init();
  APP_SystemClockConfig();              /* 系统时钟：HSI 8MHz */

  /* 定时器时基配置 */
  TimHandle.Instance              = TIM1;
  TimHandle.Init.Period           = 50;            /* 自动重装载值 ARR */
  TimHandle.Init.Prescaler        = 800 - 1;       /* 预分频 799 -> 8MHz/800 = 10kHz */
  TimHandle.Init.ClockDivision    = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
  TimHandle.Init.CounterMode      = TIM_COUNTERMODE_UP;       /* 向上计数 */
  TimHandle.Init.RepetitionCounter = 1 - 1;                  /* 重复计数 0 */
  TimHandle.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE;
  if (HAL_TIM_PWM_Init(&TimHandle) != HAL_OK) APP_ErrorHandler();

  /* PWM 输出通道参数 */
  sConfig.OCMode      = TIM_OCMODE_PWM1;     /* PWM 模式 1 */
  sConfig.OCPolarity  = TIM_OCPOLARITY_HIGH; /* 有效电平为高 */
  sConfig.OCFastMode  = TIM_OCFAST_DISABLE;
  sConfig.OCNPolarity = TIM_OCNPOLARITY_HIGH;
  sConfig.OCNIdleState = TIM_OCNIDLESTATE_RESET;
  sConfig.OCIdleState  = TIM_OCIDLESTATE_RESET;

  sConfig.Pulse = PULSE1_VALUE; /* CH1 */
  if (HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&TimHandle, &sConfig, TIM_CHANNEL_1) != HAL_OK) APP_ErrorHandler();
  sConfig.Pulse = PULSE2_VALUE; /* CH2 */
  if (HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&TimHandle, &sConfig, TIM_CHANNEL_2) != HAL_OK) APP_ErrorHandler();
  sConfig.Pulse = PULSE3_VALUE; /* CH3 */
  if (HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&TimHandle, &sConfig, TIM_CHANNEL_3) != HAL_OK) APP_ErrorHandler();
  sConfig.Pulse = PULSE4_VALUE; /* CH4 */
  if (HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&TimHandle, &sConfig, TIM_CHANNEL_4) != HAL_OK) APP_ErrorHandler();

  /* 启动 4 路 PWM 输出 */
  HAL_TIM_PWM_Start(&TimHandle, TIM_CHANNEL_1);
  HAL_TIM_PWM_Start(&TimHandle, TIM_CHANNEL_2);
  HAL_TIM_PWM_Start(&TimHandle, TIM_CHANNEL_3);
  HAL_TIM_PWM_Start(&TimHandle, TIM_CHANNEL_4);

  while (1) {}
}

代码分段讲解

1. 频率与占空比计算

PWM 频率 = TIM_CLK / ((PSC+1) × (ARR+1))。
- 本例：8MHz / (800 × 50) = 200Hz。
某通道占空比 = CCRx / (ARR+1)（PWM1 且极性为高时）：
- CH1：10/50 = 20%，CH2：20/50 = 40%，CH3：30/50 = 60%，CH4：40/50 = 80%。

2. PWM 模式 1 / 2

TIM_OCMODE_PWM1：计数 < CCR 时输出有效（高），≥ CCR 时无效（低）。
TIM_OCMODE_PWM2：极性相反。改变模式或 OCPolarity 可反转波形，但占空比数值关系不变。

3. 引脚映射

TIM1_CH1~CH4 具体复用哪个 GPIO 引脚，由 HAL_TIM_MspInit()（py32f0xx_hal_msp.c）里的 HAL_GPIO_Init + Alternate 决定。若你改了引脚，需同步修改 MSP 配置。

4. 高级定时器 TIM1 的特殊性

TIM1 是高级定时器，带互补输出与死区（可用于电机/电源）。本例未用互补通道（N 端），仅用普通 CH1~CH4 输出。

实验现象

TIM1_CH1~CH4 输出 200Hz PWM，占空比分别为 20% / 40% / 60% / 80%；
接 LED 时可见 4 颗亮度依次递增；示波器可见 4 路不同占空比方波。

常见问题

引脚没波形？
- 确认 MSP 里已把 CHx 引脚复用为 TIM1 并按 Alternate 配置；
- 确认已调用 HAL_TIM_PWM_Start() 对应通道。
想改频率？
- 改 Period（ARR）或 Prescaler：频率与两者成反比。例：要 1kHz，可设 PSC=800-1, ARR=10-1（8MHz/800/10=1kHz）。
想做呼吸灯？
- 在主循环或定时器中断里周期性改变 CCRx：__HAL_TIM_SET_COMPARE(&TimHandle, TIM_CHANNEL_x, newVal);。
占空比算不对？
- 注意是 CCRx / (ARR+1)，且受 OCMode 与 OCPolarity 影响有效区间。

小结

PWM = 定时器在 ARR 范围内循环计数，用 CCR 决定高电平占比。
关键三参数：PSC（分频）、ARR（周期）、CCR（占空比）。
HAL_TIM_PWM_Init → HAL_TIM_PWM_ConfigChannel → HAL_TIM_PWM_Start 三步即可输出。

拓展应用

LED 调光 / 呼吸灯（__HAL_TIM_SET_COMPARE 动态调占空比）。
舵机控制（50Hz PWM，0.5~~2.5ms 脉宽对应 0~~180°）。
直流电机调速（配合 MOSFET/驱动芯片）。
蜂鸣器发声（不同频率 PWM 出不同音调）；多路 PWM 做音乐。
高级用法：互补 PWM + 死区驱动半桥（见 TIM1_ComplementarySignals 系列）。

PUYA TIMER1 — PWM 输出（HAL 库）

PUYA PY32F0xx_Firmware V1.5.0 TIMER1 PWM 输出（TIM1_PWM）示例教学