OCx與OCxREF和CCxP之間的關係

初學STM32，我這個地方卡了很久，現在終於有些明白了，現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就是一個參考訊號，並且約定：

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）輸出階段產生一箇中間波形OCxRef(高有效)作為參考。輸出訊號的極性體現在訊號鏈的末端。

現在解釋幾個名詞之間的關係：

然後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）

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

翻譯如下：

000：凍結——輸出比較暫存器TIMx_CCR1中的內容與計數器TIMx_CNT中的內容之間的比較對輸出無影響。（此模式用於時基的生成）

001：當匹配時，設定通道1為有效電平。當計數器TIMx_CNT中的內容與捕捉/比較暫存器1（TIMx_CCR1）中的內容相匹配時，強行拉高OC1REF 訊號。

010

：當匹配時，設定通道1為無效電平。當計數器TIMx_CNT中的內容與捕捉/比較暫存器1（TIMx_CCR1）中的內容相匹配時，強行拉低OC1REF 訊號。

011：翻轉——當TIMx_CNT= TIMx_CCR1時，OC1REF訊號取反。

100：強制無效電平——強行拉低OC1REF 訊號。

101：強制有效電平——強行拉高OC1REF 訊號。

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

110：PWM

模式2——向上計數模式中，只要TIMx_CNT< TIMx_CCR1,通道1無效，反之有效。向下計數模式中，只要TIMx_CNT> TIMx_CCR1，通道1有效，反之無效。

我用紅色標出了提到有效、無效的地方。不難發現，有效與無效分別對應OC1REF=1和OC1REF=0。這正是我們先前約定的結果。

到此，不同模式下輸出比較的結果對OC1REF訊號的影響已經很清楚了，但是最終的輸出訊號是OC1，並不是OC1REF。而且前面有一句話（輸出訊號的極性體現在訊號鏈的末端）還未做解釋。

到底OC1REF與OC1之間有何祕密呢？我們來看下面這個圖：

顯然，我們只關心紅色圈內的訊號與方框內的暫存器位以及訊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）,這裡我們不關心它的去向，我們關心的是下面一路，下面一路在進入雙路開關之前又被分成了兩路——一路是原訊號，一路是原訊號的非。顯然TIMx_CCER中的CC1P位用來控制這個開關，CC1E位控制著整條訊號鏈的通斷。

當CC1P=0時（CC1E=1）：

當CC1P=1時（CC1E=1）： 

很顯然，OC1與OC1REF的關係只受CC1P的影響（CC1E=1）

然而參考手冊上對CC1P位是這麼描述的：

CC1P=0時：OC1高電平有效

CC1P=1時：OC1低電平有效

根據本文開篇的名詞解釋，可以這麼理解：

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），那麼從OC1REF到OC1的整條訊號鏈上的訊號都是有效訊號，我們稱OC1輸出了有效訊號。

那這個有效訊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），那麼從OC1REF到OC1的整條訊號鏈上的訊號都是無效訊號，我們稱OC1輸出了無效訊號。

無效訊號的高電平和低電平也是由CC1P決定：

用一張表來總結上述過程：

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。

我們抽出上表的後四列：

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

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

我們將表按1、2列合併現在很清楚了，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“輸出訊號的極性體現在訊號鏈的末端”這句話。

然而這條鏈還未結束，還有個CC1E呢。當然，它就是一個OC1輸出使能位而已。

但細心的你可能會發現，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)的關係。

我們上面提到了它們的關係，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係歸納成了一個。這個式子怎麼得來的？

回憶一下數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）

相關推薦