PWM、定时器、SysTick 区别及应用场景

在单片机和嵌入式开发中，经常会遇到 PWM（脉宽调制）、定时器、SysTick（系统滴答定时器） 这几个词。很多初学者容易把它们混为一谈，以为都是“定时相关的东西”。其实，它们在本质和应用上有明显差别。下面我们来梳理清楚。

 

一、基本概念

定时器（Timer）

MCU 内最基础的计数外设，通过计数时钟周期实现定时、计数功能。多数 MCU 内部有多个通用定时器，可配置为定时中断、事件触发或输入捕获等。

示例：STM32 16 位定时器每 1ms 触发一次中断

1. HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2);// 启动定时器中断
2.  
3. void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim){
4. if(htim->Instance== TIM2){
5. // 每 1ms 执行的任务
6. }
7. }

PWM（Pulse Width Modulation，脉宽调制）

严格来说，PWM 并非独立硬件，而是基于定时器的一种输出模式。它通过控制高电平与低电平的占空比，调节输出信号的平均电压，实现 LED 调光、马达调速等。

示例：STM32 生成 1 kHz，50% 占空比 PWM

1. HAL_TIM_PWM_Start(&htim3, TIM_CHANNEL_1);
2. __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_1,500);// 占空比 50%

SysTick（System Tick Timer，系统滴答定时器）ARM Cortex-M 系列内核自带的 24 位倒计时定时器，主要用于操作系统节拍（OS Tick），也可作为轻量级定时器使用。它独立于通用定时器，硬件固定，配置简单。、

示例：使用 SysTick 生成 1ms Tick

1. HAL_SYSTICK_Config(HAL_RCC_GetHCLKFreq()/1000);// 系统时钟 1ms
2. voidSysTick_Handler(void){
3.     HAL_IncTick();// 系统时间递增
4. }
5. 
6. 三、应用场景举例
7.  
8. 定时器（Timer）系统定时中断（如每 1 ms 触发一次）
9. 测量脉冲宽度（捕获模式）
10. 外部信号计数（计数模式）
11. 与 PWM 配合生成复杂波形PWM电机调速（通过占空比控制速度）
12. LED 调光（调节亮度，避免闪烁）
13. 模拟电压输出（通过滤波电路平滑波形）
14. 简单音频输出（模拟 DAC 方案）
15. SysTickRTOS 心跳定时（如 FreeRTOS 1ms Tick）
16. 简单延时函数（中断或计数实现）
17. 周期性任务调度（轻量级应用）
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19. 四、总结定时器：基础硬件，功能灵活，可用于计数、比较、捕获等。
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21. PWM：定时器的应用模式，用于波形输出与占空比调节。
22. SysTick：Cortex-M 内核自带的简化定时器，主要服务系统调度。
23. 可以类比理解：定时器 = 万能工具箱PWM = 工具箱里的电烙铁（专门输出“热量”）SysTick = 内核赠送的小手表（简单好用，但功能有限）