3. PWM输出模式详解：模式1与模式2的区别、通道引脚映射与极性配置

各位同学，咱们接着往下聊。上一节我们把PWM的基本原理和定时器配置框架搭起来了，这一节我打算深入进去，把PWM输出模式里最容易让人迷糊的几个点彻底讲透。

说白了，PWM输出就是定时器在背后不停地比较、翻转、更新。但STM32给了你两种比较模式——模式1和模式2，很多人一开始搞不清它俩到底差在哪。再加上引脚映射和极性配置，新手很容易在这里栽跟头。我当年第一次调舵机，就是因为极性搞反了，舵机死活不转，还以为是代码写错了……嗯，咱们今天就把这些坑一个个填平。

3.1 PWM模式1与模式2：核心区别

先看一张对比表，把两个模式的核心差异摆出来：

对比项	PWM模式1	PWM模式2
计数方向	向上计数	向上计数
CNT < CCR时	输出有效电平	输出无效电平
CNT ≥ CCR时	输出无效电平	输出有效电平
有效电平位置	占空比起始段	占空比结束段
典型应用	舵机控制、LED调光	互补输出、死区补偿

你仔细看这个表，其实模式1和模式2的差别就一句话：有效电平出现在计数值小于CCR的那一段，还是大于等于CCR的那一段。

我个人习惯用模式1做舵机控制。为什么？因为模式1下，CCR值越大，有效电平占的时间越长，占空比越大。这个逻辑很直观——你给CCR写500，占空比就是50%；写900，占空比就是90%。调起来不用动脑子。

模式2刚好反过来。CCR越大，有效电平反而越短。我刚开始用的时候就被这个反逻辑坑过一次——想加大占空比，结果把CCR往大了写，舵机反而往回缩。你想想看，这要是没发现，排查起来得多头疼。

3.2 PWM输出通道与引脚映射关系

讲完模式，咱们看看通道和引脚。STM32的定时器通常有4个通道（CH1~CH4），每个通道对应一个GPIO引脚。但问题是——同一个引脚可能被多个外设复用，你得选对才行。

以我常用的STM32F103C8T6为例，TIM2的通道映射是这样的：

定时器	通道	默认引脚	重映射引脚
TIM2	CH1	PA0	PA15
TIM2	CH2	PA1	PB3
TIM2	CH3	PA2	PB10
TIM2	CH4	PA3	PB11

这里有个关键点：重映射不是你想用就能用的。你得在GPIO初始化之前，调用GPIO_PinRemapConfig()函数，把引脚功能切过去。我在项目中遇到过一块板子，PA0被别的外设占用了，只能把PWM挪到PA15。结果忘了开重映射时钟，折腾了半小时才找到原因。

3.3 PWM输出极性配置

极性配置，说白了就是决定有效电平是高电平还是低电平。在STM32的库函数里，通过TIM_OCInitTypeDef结构体的OCPolarity成员来设置：

// 配置PWM输出极性
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;

// 有效电平为高电平（常用）
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;

// 有效电平为低电平
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_Low;

你可能会问：极性有什么用？我直接默认高电平不行吗？

行，但有时候不行。举个例子：你用一个NPN三极管驱动LED，基极高电平导通，那PWM极性就得设成高有效。但如果你用的是PNP管，基极低电平导通，极性就得反过来。我刚开始做电机驱动板的时候，没注意这个细节，结果电机一上电就全速转——因为极性反了，PWM输出一直处于无效电平，但无效电平对电机来说反而是导通状态。

3.4 知识结构总览

为了让你更直观地理解这三部分的关系，我画了一张结构图：

从这张图你可以看到，PWM输出配置其实就三个维度：模式、引脚、极性。它们各自独立，但最终输出的波形是三者共同作用的结果。我建议你在写代码之前，先在纸上把这三个参数定下来，再动手。

3.5 实战配置示例

最后，给你一个完整的PWM输出配置代码片段，把今天讲的知识点串起来：

// 以TIM2_CH1为例，PA0输出PWM，模式1，高有效
void PWM_Config(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
    TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
    
    // 1. 使能时钟
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
    
    // 2. 配置GPIO为复用推挽输出
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
    
    // 3. 配置定时器时基
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 999;        // 自动重装值
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 71;      // 预分频
    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;      // 模式1
    TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
    TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 500;                    // 初始占空比50%
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; // 高有效
    TIM_OC1Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);
    
    // 5. 使能定时器
    TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
}

这段代码里，模式1、高有效、PA0引脚，三个配置一目了然。你以后写PWM代码，就按这个模板来，把通道号和引脚改一改就行。