# STM32 PWM
[TOC]

> TODO: 整理得好看一點
- 在每個脈衝週期內，在信號的一段時間輸出高電平，在剩餘的時間輸出低電平，達到類似輸出連續的高低電壓效果。
- **PWM輸出**：透過操控CCRx暫存器的數值，來控制IO輸出的高低電平時間 (佔空比)。
- **PWM輸入**：*待補...*

## 占空比計算
$$ Tclk = \frac{APB \ Tclk}{PSC} $$
- Tclk：TIMX運作時脈。
- APB Tclk：APB Bus運作時脈。
- PSC：預分頻係數，最高為65535。
> 假設APB Tclk為32，PSC為32，Tclk為32MHz / 32 = 1MHz。

$$ Freq = \frac{Tclk}{ARR} = \frac{\frac{APB \ Tclk}{PSC}}{ARR} $$
- Freq：PWM運作頻率。
- ARR：重載計數器數值，最高為65535。
> 假設Tclk為1MHz，ARR為100，Freq為1MHz / 100 = 10KHz。

$$ Duty = \frac{CCR_x}{ARR} * 100 $$
- Duty：PWM輸出占空比。
- CCRx：TIMx捕獲/比較暫存器 (Register)。

# PWM輸出
## Steps
1. 除了TIM6/7，使用任何一個Timer皆可。(TIM6/7不是General-Purpose Timer)
2. Clock Source 選擇 Internal Clock。
- PWM通常會用較高頻的OSC當作時鐘來源
3. Channel 選擇 PWM Generation CHx。
4. 輸入PSC，Preload與調整其他選項。
- 記得要把數字減1

:::info
**使用DMA輸出PWM**
1. 可以直接一次性的把值存至記憶體，再透過DMA輸出至IO口。
2. DMA Request選擇TIMx_CHx，Direction選擇Memory To Peripheral (記憶體到週邊)，Mode選擇Normal。

:::

## Code
### 呼吸燈 (漸變燈)
- 宣告占空比與狀態

uint8_t pwm_duty = 0;
uint8_t pwm_state = 0;  // 0: Low -> High / 1: High -> Low

- 設定初始占空比與啟動PWM輸出

TIM2->CCR1 = 0;
HAL_TIM_PWM_Start(&htim2, TIM_CHANNEL_1);

- 在While Loop中，改變PWM的佔空比，使得輸出不同的電壓。
- pwm_state = 0：佔空比增加。
- pwm_state = 1：佔空比減少。

while (1)
{
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
    if (pwm_duty == 100)      // 1: High To Low
      pwm_state = 1;
    else if (pwm_duty == 0)   // 0: Low To High
      pwm_state = 0;         
    else                      // Keep Duty Cycle
      pwm_state = pwm_state;

    pwm_duty = (pwm_state == 0) ? pwm_duty + 1 : pwm_duty - 1;
    TIM2->CCR1 = pwm_duty;

    HAL_Delay(10);
}
/* USER CODE END 3 */

### DMA控制

uint8_t pwm_dma_duty[20] = {};

// 略過main...宣告佔空比
for(uint8_t i = 0; i < 20 ; i++)
    pwm_dma_duty[i] = i * 5;

// 把陣列轉型成uint32_t，否則會因Data Type不同跳Warning
HAL_TIM_PWM_START_DMA(&htim2, TIM_CHANNEL_1, (uint32_t *)pwm_dma_duty, 20);

while (1)
{
    // Do Smth...
}