见鬼！PWM 没有输出和串口有啥关系？

来源：公众号【鱼鹰谈单片机】

作者：鱼鹰Osprey

ID   ：emOsprey

标题

鱼鹰在做一个项目时，曾经遇到一个问题，8 路 PWM 输出，有一个高级定时器死活无法输出PWM，另一个高级定时器却可以顺利输出，初始化配置完全是一样的。
根据鱼鹰的经验，定时器没有输出有几个方面：
1、如果通过中断翻转电平输出PWM，那么需要检查是否进入中断（检查中断控制器是否开启中断，外设相应中断是否开启）。
2、如果使用 PWM模式，一般问题出在 IO复用功能和重映射上。如果没有使用 IO的复用功能，那么它是不可能被定时器外设所驱动的。而如果你的 IO不是该定时器默认的输出 IO，那么就需要进行重映射。而STM32F1 和 STM32F4 的重映射机制是不一样的。可以看到 F4的重映射比较简单，直接和 GPIO绑定，不需要另外开启时钟，并且我们可以从该函数的参数表中直接找到我们想要的对应 IO复用功能（上面的代码代表 GPIOD_12的 TIM4 复用功能）。但是 F1 分为部分映射，全映射，还可能有部分映射2……没有参考手册，你根本不知道这些映射对应的到底是哪个引脚。此时，我们打开相应参考手册，找到 GPIO那一章节，AFIO 小节，找到定时器部分，你可以看到所有定时器的IO映射关系。从这张图，我们可以得到以下几点信息：

1）如果不开启重映射（没有重映射），定时器2默认输出 IO为：PA0、PA1、PA2、PA3。2）部分重映射1 ：PA15、PB3、PA2、PA3。3）部分重映射2：PA0、PA1、PB10、PB11。4）完全重映射：PA15、PB3、PB10、PB11。
从中我们也可以看到另一个坑，那就是可能端口换了，而你相应的时钟并没有打开，导致初始化配置失败，最终导致无法输出。而使用 PB3 时必须禁用部分 JTAG引脚才行。
而在重映射上，鱼鹰也确实踩了一个坑，到现在我也没明白为什么。当时在程序开始关闭了部分 JTAG引脚功能，然后再初始化定时器，并且开启相应重映射，最终还是没有任何输出，鱼鹰甚至直接查看最终的 AFIO寄存器的值，但情况就是配置的值一样，但还是无法输出，所幸的是，当我把复用功能在禁用部分 JTAG引脚后再开启所有定时器的重映射功能，发现能用了……
3、GPIO 的时钟没有打开，或者打开错误。

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA ENABLE);比如像这样，用 APB1的函数打开 APB2外设的时钟，当然会出现问题，当然这种坑还是蛮容易检查出来的
4、高级定时器的坑：
要想高级定时器输出脉冲，必须在初始化后增加一条语句：TIM_CtrlPWMOutputs(TIM8, ENABLE);没有这个函数，定时器是不可能输出脉冲的。毕竟是高级定时器，很傲娇，也很任性。
而因为它特殊性，鱼鹰也是在这里载了一个大跟头，这也是鱼鹰为什么要写这篇笔记的原因了。
定时器1 和定时器 8 同属于高级定时器，但定时器 8 可以正常输出，而定时器 1 却没法输出，这是怎么回事？为了解决这个问题，鱼鹰专门把定时器初始化部分封装成了一个函数，只留一个定时器作为参数部分：但最终的结果还是没法输出，这不应该的啊，都是一样的函数，一样的配置，怎么一个成功，一个失败。认真检查了初始化函数的每一条语句，参数并没有任何问题。
那到底是什么问题导致的？
最终鱼鹰只能上网查找相关问题了，有可能就有前辈踩过这种坑呢。经过多方查找，鱼鹰尝试了各种办法也没有效果，最终死马当活马医的试了一个完全没有道理的可能：把串口初始化函数屏蔽了。试了之后，发现定时器真的有输出了。那么这是怎么一回事？为什么串口还能干扰到定时器的输出。这个时候就要说一说我们的栈了（关于栈，鱼鹰写过一篇笔记《》）。
很多关于栈的话题，基本都是栈溢出，但事实上，还有一个容易忽略的话题是，栈的值不确定。我们都知道，函数进入时会进行压栈操作（用于保持寄存器的值），同时如果函数有局部变量，也可能会从栈中申请空间。因为局部变量用完即毁，不会占用我们宝贵的 RAM资源，所以很多时候我们会选择使用局部变量。而大部分网上参考例程在使用局部变量时并不规范，导致问题的发生。
现在鱼鹰解释一下为什么串口函数会影响高级定时器的输出，而其他普通定时器并没有受影响。当串口函数执行时，使用的栈比较大，而在定时器函数执行时，刚好使用了这部分已被修改的栈空间，并且使用时没有初始化它，导致出现了问题。

那为什么屏蔽了串口就没有问题呢？那是因为单片机开始运行时，__main 函数会将栈空间全部清零（在运行到main前完成该工作），如果不运行串口函数，那么栈中的脏数据就不会很多，那么定时器函数的局部变量即使不初始化，也可认为就是 0，而这正是定时器需要的默认值。

那么为什么普通定时器不受影响呢？拿 TIM_TimeBaseInitTypeDef 结构体来举例。基本定时器一般会初始化这几个变量，但是你查看该结构体的定义时你会发现：该结构体还有一个变量是专为高级定时器准备的，你并没有对它进行初始化，此时它可能是任何值，并会直接赋值给高级定时器的寄存器中。而关于输出的结构体 TIM_OCInitTypeDef 更是如此，很多变量在基本定时器中不会使用，却会在高级定时器中影响它的输出功能。
所以为了解决这个问题，有两个办法：1、使用库函数提前初始化局部变量：这样后续就不用关心不需要的变量了。2、直接在初始化时，将所有的结构体成员变量都初始化一遍，确定没有任何一个变量遗漏：鱼鹰推荐第二种办法，这样高级定时器和普通定时器的代码可以统一，也能更直观的看出函数提供的功能。当然，两种方法同时使用也是没有任何问题的。
以上就是鱼鹰踩的坑，希望对各位道友有所帮助。咱们下期再见！