2. HAL库PWM配置：时基单元配置、输出比较通道配置、PWM模式选择
好，咱们进入正题。PWM 配置，说白了就是告诉定时器三件事：多快跑一个周期、什么时候翻转电平、翻转成什么模式。这三件事分别对应时基单元、输出比较通道和 PWM 模式。我刚开始学的时候，总觉得寄存器多到记不住，后来用 HAL 库才发现，其实就几个结构体的事。
2.1 时基单元配置——定周期
时基单元是 PWM 的“心跳”。它决定了 PWM 信号的频率。你想想看，一个周期多长，全靠它说了算。
在 HAL 库中，时基配置通过 TIM_Base_InitTypeDef 结构体完成。核心参数就四个：
| 参数 | 作用 | 典型值 |
|---|---|---|
| Prescaler | 预分频系数，对时钟源分频 | 71（72MHz → 1MHz） |
| CounterMode | 计数方向 | TIM_COUNTERMODE_UP |
| Period | 自动重装载值，决定周期 | 999（1kHz） |
| ClockDivision | 时钟分频（用于滤波） | TIM_CLOCKDIVISION_DIV1 |
这里有个公式，我建议你记在笔记本上：
PWM频率 = 定时器时钟 / (Prescaler + 1) / (Period + 1)举个例子。STM32F4 的定时器时钟通常是 84MHz（APB1）或 168MHz（APB2）。我想要一个 1kHz 的 PWM：
- Prescaler = 83 → 84MHz / 84 = 1MHz
- Period = 999 → 1MHz / 1000 = 1kHz
我的习惯：先定 Prescaler 让计数时钟变成整数（比如 1MHz），再调 Period 得到目标频率。这样调试时心里有数。
2.2 输出比较通道配置——定占空比
时基定好了周期，接下来要告诉定时器：什么时候把输出脚拉高或拉低。这就是输出比较通道干的事。
每个定时器有 4 个通道（CH1~CH4），每个通道独立配置。核心结构体是 TIM_OC_InitTypeDef：
| 参数 | 含义 | 常用值 |
|---|---|---|
| OCMode | 输出比较模式 | TIM_OCMODE_PWM1 |
| Pulse | 比较值，决定占空比 | 500（50% 占空比） |
| OCPolarity | 输出极性 | TIM_OCPOLARITY_HIGH |
| OCFastMode | 快速模式 | TIM_OCFASTMODE_DISABLE |
占空比的计算很简单：
占空比 = Pulse / (Period + 1) × 100%比如 Period = 999，Pulse = 500，占空比就是 50%。
我曾经踩过的坑：Pulse 的值不能大于 Period。否则输出会一直保持高电平，占空比变成 100%。调试时如果发现波形不对，先检查这两个值的关系。
2.3 PWM 模式选择——PWM1 vs PWM2
HAL 库支持两种 PWM 模式，区别在于电平翻转的时机：
| 模式 | 计数 < Pulse | 计数 ≥ Pulse | 典型应用 |
|---|---|---|---|
| PWM1 | 有效电平 | 无效电平 | 绝大多数场景 |
| PWM2 | 无效电平 | 有效电平 | 反相需求 |
说白了，PWM1 是“先高后低”，PWM2 是“先低后高”。我个人 99% 的情况都用 PWM1，除非硬件上需要反相。
2.4 完整配置流程
嗯，这里我把整个配置流程画成一张图，你一看就明白：
2.5 代码示例——生成 1kHz、50% 占空比的 PWM
光说不练假把式。下面是一个完整的配置代码，我加了详细注释：
// 1. 定义句柄
TIM_HandleTypeDef htim2;
// 2. 时基配置
htim2.Instance = TIM2;
htim2.Init.Prescaler = 83; // 84MHz / 84 = 1MHz
htim2.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
htim2.Init.Period = 999; // 1MHz / 1000 = 1kHz
htim2.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
HAL_TIM_PWM_Init(&htim2);
// 3. 通道配置
TIM_OC_InitTypeDef sConfigOC = {0};
sConfigOC.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1;
sConfigOC.Pulse = 500; // 50% 占空比
sConfigOC.OCPolarity = TIM_OCPOLARITY_HIGH;
sConfigOC.OCFastMode = TIM_OCFASTMODE_DISABLE;
HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim2, &sConfigOC, TIM_CHANNEL_1);
// 4. 启动 PWM
HAL_TIM_PWM_Start(&htim2, TIM_CHANNEL_1);
调试小技巧：启动后如果没波形，先检查 GPIO 是否配置为复用功能（AF），并且复用号是否正确。我遇到过好几次 GPIO 没配对，折腾了半天。
2.6 避坑指南
- Prescaler 和 Period 都是 16 位寄存器，最大值 65535。如果需要更低频率，可以考虑使用 32 位定时器（TIM2/TIM5）。
- 修改占空比时，直接改 Pulse 值，然后调用
__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim, TIM_CHANNEL_x, newPulse)。不需要重新配置整个通道。 - 多通道同步：如果多个通道需要同步输出，建议先配置所有通道，最后统一调用
HAL_TIM_PWM_Start。