2、硬件平台介绍：常用MCU（STM32、ESP32）的PWM定时器资源、PWM输出引脚与复用功能

做PWM调试，第一步得搞清楚你手头的MCU到底有多少“家底”。说白了，就是定时器资源和引脚分布。我见过不少新手，代码写得飞起，结果发现引脚不对、定时器不够用，最后全得重来。今天咱们就把STM32和ESP32这两大主流平台的PWM家底翻个底朝天。

2.1 STM32的PWM定时器资源

STM32的定时器体系，我习惯把它分成三个梯队：

高级定时器（TIM1/TIM8）：能输出6路互补PWM，带死区插入、刹车功能。做电机控制、逆变器，首选它们。
通用定时器（TIM2~TIM5，TIM9~TIM14）：最常用的PWM发生器。4路独立通道，支持向上/向下/中央对齐计数。
基本定时器（TIM6/TIM7）：不能输出PWM，只能做定时或触发DAC。别在这上面浪费时间找PWM。

举个例子，STM32F103C8T6这颗“小蓝板”上的资源：

定时器	类型	通道数	PWM输出引脚	备注
TIM1	高级	4（互补6路）	PA8~PA11	16位，支持死区
TIM2	通用	4	PA0~PA3	16位，最常用
TIM3	通用	4	PA6, PA7, PB0, PB1	16位
TIM4	通用	4	PB6~PB9	16位

我的习惯：做项目前先画一张“定时器-引脚”映射表。把要用到的PWM通道、对应引脚、复用功能号（AF1/AF2）全列出来。省得焊好板子才发现引脚冲突。

2.2 STM32的引脚复用功能

STM32的引脚不是“一根筋”。同一个引脚，可能同时属于GPIO、USART、SPI、定时器通道。你得通过配置GPIO的复用功能（AF）来“告诉”芯片：这个引脚现在归定时器管。

以STM32F1系列为例，配置PWM输出时，GPIO要设成复用推挽输出（AF_PP），速度建议设到50MHz以上。我踩过坑：速度设成2MHz，PWM频率高了之后波形直接变形。

// STM32F1 TIM2_CH1 PWM输出配置示例
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};

__HAL_RCC_TIM2_CLK_ENABLE();
__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();

GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;          // PA0 = TIM2_CH1
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;    // 复用推挽输出
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;  // 50MHz
HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

我曾经犯过的错：在STM32G0系列上，复用功能号从AF0到AF7，TIM1的CH1可能对应AF2。没查数据手册直接抄F1的代码，结果PWM死活不出来。后来发现G0的复用映射表和F1完全不同。切记：每个系列的数据手册都要看“Alternate function mapping”那张表。

2.3 ESP32的PWM资源

ESP32的PWM体系和STM32差别很大。它没有传统意义上的“定时器通道”，而是用LED PWM控制器（LEDC）来实现。说白了，这是一个专门为PWM设计的硬件模块，和LED驱动无关，名字容易误导人。

ESP32的LEDC资源：

8个通道：分成两组，每组4个通道（0~3，4~7）
2个定时器：每组共享一个定时器，但每个通道可以独立设置占空比
16位分辨率：占空比精度0~65535
频率范围：从1Hz到40MHz，但分辨率越高，最高频率越低

你想想看，8个通道听起来不少，但如果你要控制8个舵机，每个舵机需要不同的频率，那就麻烦了——因为同一组的4个通道共享一个定时器，频率必须相同。

LEDC组	定时器	通道	可输出引脚	特点
组0	定时器0	0~3	任意GPIO	频率共享，占空比独立
组1	定时器1	4~7	任意GPIO	频率共享，占空比独立

  ESP32的优势：PWM输出可以映射到任意GPIO，不像STM32那样固定引脚。这给PCB布局带来极大便利。但代价是：同一组通道频率必须一致，灵活性不如STM32的独立定时器。

2.4 ESP32的PWM配置实战

ESP32用Arduino框架配置PWM很简单，但底层逻辑得清楚：

// ESP32 LEDC PWM配置示例
// 设置LEDC通道0，频率5000Hz，分辨率8位
ledcSetup(0, 5000, 8);
// 将通道0绑定到GPIO 18
ledcAttachPin(18, 0);
// 输出50%占空比（8位分辨率下，255的一半≈127）
ledcWrite(0, 127);

这里有个细节：ledcSetup的第三个参数是分辨率位数。8位分辨率下，占空比范围0~255；10位就是0~1023。分辨率越高，频率上限越低。我做过测试：16位分辨率下，最高频率只能到几kHz，做电机控制还行，做LED调光完全够用。

我的建议：做呼吸灯、LED调光用8位分辨率就够了。做舵机控制用10~12位。做高精度模拟输出（比如音频），才需要14~16位。别盲目追求高分辨率，频率上不去反而坏事。

2.5 两张图看懂PWM资源体系

下面这张图，我画的是STM32和ESP32的PWM资源对比框架。你看一眼就能明白两者的设计思路差异：

2.6 选型建议：什么时候用谁？

我个人的经验总结：

做电机控制、逆变器、开关电源：选STM32的高级定时器。死区控制、刹车功能、互补输出，这些是硬需求。
做多路LED调光、舵机群控：ESP32更合适。引脚任意分配，省去PCB布线烦恼。
做音频PWM（Class-D功放）：STM32的定时器精度更高，频率更稳定。ESP32的LEDC在高频下抖动偏大。
做IoT设备，需要WiFi+少量PWM：ESP32一把梭。省一颗MCU，省一堆麻烦。

注意：ESP32的LEDC在深度睡眠模式下会停止工作。如果你需要PWM在低功耗状态下持续输出（比如呼吸灯唤醒指示），得用RTC定时器+外部电路实现。这个坑我踩过，项目差点因为这个延期。

嗯，硬件平台这部分就聊到这儿。记住一句话：PWM调试，七分在硬件规划，三分在代码实现。把定时器资源和引脚映射搞清楚，后面调试才能顺风顺水。

📚 课程目录

2、硬件平台介绍：常用MCU（STM32、ESP32）的PWM定时器资源、PWM输出引脚与复用功能

2.1 STM32的PWM定时器资源

2.2 STM32的引脚复用功能

2.3 ESP32的PWM资源

2.4 ESP32的PWM配置实战

2.5 两张图看懂PWM资源体系

2.6 选型建议：什么时候用谁？