STM32F103 系列通过其内置的定时器（Timer）模块生成 PWM 信号，核心原理是利用定时器的计数-比较机制控制输出波形的占空比和频率。以下是实现 PWM 的关键步骤和原理：

1. 定时器基础

STM32F103 的定时器（如 TIM1、TIM2 等）包含以下核心组件：

• 计数器（CNT）：按设定频率递增或递减的寄存器。
• 自动重载寄存器（ARR）：定义计数器的最大值，决定 PWM 的周期（频率）。
• 预分频器（PSC）：对系统时钟分频，调整计数器的计数频率。
• 捕获/比较寄存器（CCRx）：存储比较值，决定 PWM 的占空比。

2. PWM 生成模式

定时器支持 PWM 模式 1 和 PWM 模式 2，区别在于有效电平的极性：

• 模式 1：当 CNT < CCRx 时输出有效电平（如高电平），否则输出无效电平。
• 模式 2：当 CNT > CCRx 时输出有效电平，反之无效。

通过配置定时器的 CCMRx 寄存器选择模式，并设置 CCER 寄存器使能输出。

3. PWM 频率与占空比计算

• 频率公式： [ f{\text{PWM}} = \frac{f{\text{Timer}}}{(ARR + 1) \times (PSC + 1)} ]

  • ( f_{\text{Timer}} ): 定时器时钟源频率（如 72 MHz）。
  • ( ARR ): 自动重载值，决定周期。
  • ( PSC ): 预分频值，用于降低计数频率。

• 占空比公式： [ \text{占空比} = \frac{CCRx}{ARR + 1} \times 100\% ] 通过修改 CCRx 的值调整占空比。

4. 关键配置步骤

1. 时钟配置：

   • 使能定时器和对应 GPIO 的时钟（通过 RCC 寄存器）。
   • 配置 GPIO 为复用推挽输出（AFIO），映射到定时器通道。

2. 定时器参数设置：

   • 设置预分频器（PSC）和自动重载值（ARR），确定 PWM 周期。
   • 配置捕获/比较寄存器（CCRx），设置占空比。

3. PWM 模式选择：

   • 在 CCMRx 寄存器中选择 PWM 模式（OCxM 位）。
   • 使能输出（CCER 寄存器的 CCxE 位）。

4. 启动定时器：

   • 使能定时器（CR1 寄存器的 CEN 位），计数器开始工作，输出 PWM 信号。

5. 高级功能（以 TIM1 为例）

• 互补输出与死区时间：用于驱动 H 桥等需要相位相反的 PWM 信号，避免上下管直通。
• 刹车功能：紧急情况下强制关闭 PWM 输出，保护电路。

6. 应用示例

• 电机控制：调节占空比控制电机转速。
• LED 调光：通过 PWM 实现亮度渐变。
• DAC 模拟：通过 PWM 滤波生成模拟电压。

通过灵活配置 ARR、CCRx 和定时器模式，STM32F103 能够精确生成满足不同需求的 PWM 信号。实际开发中需结合数据手册和库函数（如标准库或 HAL 库）进行寄存器配置。