OCx與OCxREF和CCxP之間的關(guān)系

初學(xué)STM32，我這個地方卡了很久，現(xiàn)在終于有些明白了，現(xiàn)在把我的理解寫下與大家共享，如果有不對的地方，還請指出。

OCxREF就是一個參考信號，并且約定：

OCxREF=1，稱OCxREF有效。反之，OCxREF=0，稱OCxREF無效；

‘1’電平（高電平）稱為OCxREF的有效電平，‘0’ 電平（低電平）稱為OCxREF的無效電平。

——依據(jù)參考手冊：The output stage generates an intermediate waveform which is then used for reference:OCxRef (active high). The polarity acts at the end of the chain.

（翻譯）輸出階段產(chǎn)生一個中間波形OCxRef(高有效)作為參考。輸出信號的極性體現(xiàn)在信號鏈的末端。

現(xiàn)在解釋幾個名詞之間的關(guān)系：

然后來理解輸出比較的幾個模式（PWM模式是輸出比較模式的特例）

查看TIMx_CCMR1寄存器的OC1M域，有如下定義（摘自最新版的參考手冊）

翻譯如下：

000：凍結(jié)——輸出比較寄存器TIMx_CCR1中的內(nèi)容與計數(shù)器TIMx_CNT中的內(nèi)容之間的比較對輸出無影響。（此模式用于時基的生成）

001：當(dāng)匹配時，設(shè)置通道1為有效電平。當(dāng)計數(shù)器TIMx_CNT中的內(nèi)容與捕捉/比較寄存器1（TIMx_CCR1）中的內(nèi)容相匹配時，強行拉高OC1REF信號。

010：當(dāng)匹配時，設(shè)置通道1為無效電平。當(dāng)計數(shù)器TIMx_CNT中的內(nèi)容與捕捉/比較寄存器1（TIMx_CCR1）中的內(nèi)容相匹配時，強行拉低OC1REF信號。

011：翻轉(zhuǎn)——當(dāng)TIMx_CNT= TIMx_CCR1時，OC1REF信號取反。

100：強制無效電平——強行拉低OC1REF信號。

101：強制有效電平——強行拉高OC1REF信號。

110：PWM模式1——向上計數(shù)模式中，只要TIMx_CNT< TIMx_CCR1,通道1有效，反之無效。向下計數(shù)模式中，只要TIMx_CNT> TIMx_CCR1，通道1無效（OC1REF=0），反之有效(OC1REF=1)。

110：PWM模式2——向上計數(shù)模式中，只要TIMx_CNT< TIMx_CCR1,通道1無效，反之有效。向下計數(shù)模式中，只要TIMx_CNT> TIMx_CCR1，通道1有效，反之無效。

我用紅色標(biāo)出了提到有效、無效的地方。不難發(fā)現(xiàn)，有效與無效分別對應(yīng)OC1REF=1和OC1REF=0。這正是我們先前約定的結(jié)果。

到此，不同模式下輸出比較的結(jié)果對OC1REF信號的影響已經(jīng)很清楚了，但是最終的輸出信號是OC1，并不是OC1REF。而且前面有一句話（輸出信號的極性體現(xiàn)在信號鏈的末端）還未做解釋。

到底OC1REF與OC1之間有何秘密呢？我們來看下面這個圖：

顯然，我們只關(guān)心紅色圈內(nèi)的信號與方框內(nèi)的寄存器位以及信號在它們之間是如何傳播的。

oc1ref從輸出模式控制器（Output mode controller）開始，分為兩路，上面一路至主模式控制器（To the master mode controller）,這里我們不關(guān)心它的去向，我們關(guān)心的是下面一路，下面一路在進入雙路開關(guān)之前又被分成了兩路——一路是原信號，一路是原信號的非。顯然TIMx_CCER中的CC1P位用來控制這個開關(guān)，CC1E位控制著整條信號鏈的通斷。

當(dāng)CC1P=0時（CC1E=1）：

當(dāng)CC1P=1時（CC1E=1）：

很顯然，OC1與OC1REF的關(guān)系只受CC1P的影響（CC1E=1）

然而參考手冊上對CC1P位是這么描述的：

CC1P=0時：OC1高電平有效

CC1P=1時：OC1低電平有效

根據(jù)本文開篇的名詞解釋，可以這么理解：

CC1P=0時：OC1有效電平是高電平

CC1P=1時：OC1有效電平是低電平

這時就迷惑了，這個高電平有效和低電平有效是啥意思呢？

我們從頭分析（整個過程CC1E=1，OC1的輸出是允許的）：

1假定OC1REF有效（OC1REF=1），那么從OC1REF到OC1的整條信號鏈上的信號都是有效信號，我們稱OC1輸出了有效信號。

那這個有效信號是高電平還是低電平呢？

這就是由CC1P決定的：

2假定OC1REF無效（OC1REF=0），那么從OC1REF到OC1的整條信號鏈上的信號都是無效信號，我們稱OC1輸出了無效信號。

無效信號的高電平和低電平也是由CC1P決定：

用一張表來總結(jié)上述過程：

OC1REF

CC1P

功能

OC1

描述

0

0

OC1高電平有效

0（低電平）

無效

1

OC1低電平有效

1（高電平）

無效

1

0

OC1高電平有效

1（高電平）

有效

1

OC1低電平有效

0（低電平）

有效

顯然，OC1REF決定了OC1輸出電平是否有效，而CC1P決定了有效電平的極性。

我們抽出上表的后四列：

CC1P

功能

OC1

描述

0

OC1高電平有效

0（低電平）

無效

1

OC1低電平有效

1（高電平）

無效

0

OC1高電平有效

1（高電平）

有效

1

OC1低電平有效

0（低電平）

有效

我們將表按1、2列合并

CC1P

功能

OC1

描述

0

OC1高電平有效

0（低電平）

無效

OC1高電平有效

1（高電平）

有效

1

OC1低電平有效

0（低電平）

有效

OC1低電平有效

1（高電平）

無效

現(xiàn)在很清楚了，從上表中可以清楚地看到CC1P對OC1有效極性的控制。即，OC1的極性只有與CC1P指定的有效極性一致，OC1才能是有效的（綠色部分）。這樣就解釋了“輸出信號的極性體現(xiàn)在信號鏈的末端”這句話。

然而這條鏈還未結(jié)束，還有個CC1E呢。當(dāng)然，它就是一個OC1輸出使能位而已。

但細心的你可能會發(fā)現(xiàn)，參考手冊上對CC1E位有這樣的描述：

OCx = OCxREF + Polarity

這個式子告訴我們OCx與OCxREF和Polarity(極性，即CCxP位)的關(guān)系。

我們上面提到了它們的關(guān)系，是分了兩種情況（CC1P=0和CC1P=1）表示的，這個式子幫我們將上面關(guān)系歸納成了一個。這個式子怎么得來的？

回憶一下數(shù)字電路里面的半加器（就是不進位的加法）,真值表如下：

OCxREF

Polarity

OCx

0（無效）

0（高有效）

0（無效）

0（無效）

1（低有效）

1（無效）

1（有效）

0（高有效）

1（有效）

1（有效）

1（低有效）

0（有效）

我們寫邏輯函數(shù)(按黃色部分寫)：

注意：前面的“+”號表示半加運算（不進位加法），其實是邏輯上的“異或”。

其實就是OCx = OCxREF^ Polarity，^為異或。