如何用STM32L452RET的同一定时器生成可变频率PWM与1ms中断

核心思路：利用定时器重复计数器+PWM通道实现双功能 #

STM32L4系列定时器支持重复计数器（RCR寄存器），可让定时器每N次计数溢出后才触发更新中断。借助这个特性，能让定时器2同时输出可变频率的PWM，且稳定产生1ms定时中断，完全复用单定时器资源。

1. 基础时钟配置（以80MHz系统时钟为例） #

• 定时器2时钟源选择内部时钟（默认），预分频器(PSC)设为 79，使定时器计数频率为 80MHz / (79+1) = 1MHz（计数周期1us）。

2. PWM输出配置（任选通道1/2/3/4，以通道1为例） #

• 配置通道为PWM模式1（或模式2，根据蜂鸣器驱动逻辑选择），开启通道输出比较预装载(OC1PE=1)和自动重装载预装载(ARPE=1)。
• 根据目标频率计算自动重装载值(ARR)：
  • 4kHz时：ARR = (1MHz / 4kHz) - 1 = 249，对应PWM周期250us。
  • 1ms周期（1kHz）时：ARR = 999。
  • 其他频率通用公式：ARR = (1000000 / target_freq) - 1。
• 设置占空比：比如50%占空比，将CCR1设为ARR/2（可根据蜂鸣器实际特性调整）。

3. 1ms定时中断实现 #

• 通过重复计数器(RCR)控制更新中断触发周期：
  • PWM周期250us（4kHz）时，RCR = 3，每4次定时器溢出（250us×4）触发一次更新中断，刚好1ms。
  • PWM周期1ms（1kHz）时，RCR = 0，每1次溢出触发中断，即1ms。
  • PWM周期500us（2kHz）时，RCR=1，每2次溢出触发中断（500us×2=1ms）。
• 开启定时器更新中断(UIE=1)，并在NVIC中启用定时器2中断，按实际需求设置优先级。

4. 频率动态调整逻辑 #

调整PWM频率时按以下步骤操作：

1. 先关闭定时器2的更新中断，避免调整过程中触发异常中断。
2. 计算新的ARR值：ARR = (1000000 / new_freq) - 1。
3. 计算新的RCR值：RCR = (1000 / (ARR+1)) - 1（ARR+1为PWM周期的微秒数，1000us除以周期数得到触发中断所需的溢出次数，减1即为RCR值）。
4. 更新ARR、RCR和CCRx以保持目标占空比。
5. 重新开启定时器更新中断。

关于之前直接驱动引脚频率受限的原因 #

直接用GPIO翻转实现“软件PWM”时，需在中断或主循环中手动控制引脚电平，受CPU执行速度及其他任务影响，翻转频率无法达到硬件PWM的精度和高频。而硬件PWM由定时器外设独立完成，不占用CPU资源，因此能轻松实现4kHz甚至更高频率的输出。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者TechNomad