ARM报告PWM.doc

龙 岩 学 院实 验 报 告班 级07电本一班 学号2007050326 姓 名 刘桂银 同组人 实验日期2010.5.6 室温 大气压 成 绩 实验题目： PWM音乐输出一、实验目的1、复习GPIO的管脚功能及蜂鸣器电路蜂鸣的工作原理。2、掌握PWM模块的基本原理及应用。3、了解简谱和频率的关系4、锻炼学生自己的设计、创造和综合性。二、实验仪器微型电子计算机（含软件H-JTAG V0.3.1和ADSv1_2）、Easy ARM2131开发板、UART0接口线、USB接口电源线和JTAG接口线以及部分跳线。三、实验原理（1）蜂鸣器控制电路在EasyARM2131开发板上，接有一个蜂鸣器，由P0.7控制，通过跳线JP11选择连接。蜂鸣器控制电路如图一所示。 图一 蜂鸣器控制电路电路说明：如果跳线JP11选择蜂鸣器，当P0.7输出低电平时，蜂鸣器鸣叫，当P0.7输出高电平则停止鸣叫。 实验利用P0.7的输出功能，控制蜂鸣器鸣叫。程序设置PINSEL0使P0.7连接GPIO，并通过IO0DIR将其设置为输出状态，然后通过IO0CLR和IO0SET清零和置位P0.7口，控制蜂鸣器。LPC2131中，具有I2C总线功能的I/O口（P0.2SCL、P0.3SDA0；P0.11SCL1、P0.14SDA1）为开漏输出，在用作I2C总线以及其它功能时，需要加1K10K的上拉电阻。则此电路图在JP11前，加R22=10K的上拉电阻。 2、概述 LPC2131的脉宽调制器PWM建立在标准定时器0/1之上。应用在PWM和匹配功能当中进行选择。PWM基于标准的定时器模块并具有其所有特性；PWM可独立控制上升沿和下降沿的的位置，这样是它能够应用于更多的领域；2个匹配寄存器可用于单边沿控制PWM输出。3个匹配寄存器共同控制一个双边沿PWM输出。3、特性脉宽调制器的特性如下：（1）7个匹配寄存器，可实现6个单边沿控制或3个双边沿控制PWM输出，或这两种类型的混合输出：-连续操作，可选择在匹配时产生中断；-匹配时停止定时器，可选择产生中断；-匹配时复位定时器，可选择产生中断。（2）每个匹配寄存器对应一个外部输出，具有下列特性：-匹配时设置为低电平；-匹配时设置为高电平；-匹配时翻转；-匹配时无动作。（3）支持单边沿控制和/或双边沿控制的PWM输出。（4）脉冲周期和宽度可以是任何的定时器计数值。（5）双边沿控制的PWM输出可编程位正脉冲或负脉冲。（6）匹配寄存器更新与脉冲输出同步，防止产生错误的脉冲。软件必须在心的匹配值生效之前将它们释放。（7）如果不能使能PWM模式，可作为一个标准定时器。（8）带可编程32位预分频器的32位定时器/计数器。（9）当输入信号跳变时，4个捕获寄存器可取得定时器的瞬时值，也可以选择是捕获事件产生中断。4、结构图（A）所示为PWM的方框图。在标准定时器模块上增加的部分位于图的右边和顶端。图（A）的PWM输出逻辑允许通过PWMSELn（在PWM控制寄存器PWMPCR中）位选择单边沿或者双边沿控制的PWM输出。 图（A） PWM方框图5、基本操作 LPC2131微控制器的PWM功能是建立在标准的定时器之上的，它同样拥有32位定时器及预分频控制电路和7个匹配寄存器，可实现6个单边沿PWM或3个双边PWM输出，也可采用者两种类型的混合输出。它具有匹配中断，匹配PWMTC复位和匹配PWMTC停止功能，如果不使能PWM模式，可作为一个标准的定时器。PWM的基本寄存器功能框图如图4.103所示。如图4.103所示，32位定时器计数器PWMTC的计数频率由pclk经过PWMPR进行预分频控制得到，而定时器的启动/停止、计数复位由PWMTCR控制。当有比较匹配事件发生时，PWMIR会设置相关中断标志（因为不是定时器溢出而产生中断，所以上图采用虚线连接）。若已打开中断允许（VIC），则会产生中断。当然，预分频寄存器PWMPR只是控制分频数，而其对应的预分频计数器是PWMPC，但用户不需要操作PWMPC。6、 寄存器描述 外部中断具有 4 个相关的寄存器，如 表 （一） 所示。EXTINT寄存器包含中断标志， EXTWAKEUP寄存器包含使能唤醒位，可使能独立的外部中断输入将处理器从掉电模式唤 醒，EXTMODE和EXTPOLAR寄存器用来指定管脚使用电平或边沿激活方式。 表 （一）外部中断寄存器（1）、 外部中断标志寄存器External Interrupt Flag Register（EXTINT - 0xE01FC140） 当一个管脚选择使用外部中断功能时，对应在 EXTPOLAR 和 EXTMODE 寄存器中的 位选择的电平或边沿将置位 EXTINT 寄存器中的中断标志，向 VIC 提出中断请求，如果管 脚中断使能，将会产生中断。 向 EXTINT 寄存器的位 EINT0位 EINT3 写入 1 可清除相应的外部中断标志。在电平 激活方式下，只有在该管脚处于无效状态时才能清除相应的中断标志。 一旦 EINT0EINT3 中的一位被置位并开始执行相应的代码（处理唤醒和/或外部中 断），必须将该位清零，否则以后该 EINT 管脚所触发的事件将不能再被识别。 例如，如果外部中断 0 管脚的低电平将系统从掉电模式唤醒，为了将来还能进入掉电模 式，唤醒后的程序必须将 EINT0 位复位。如果 EINT0 位仍保持置位状态，后来的唤醒掉电模式的任何操作都将失败，外部中断也不例外。外部中断标志寄存器的位功能描述见 表 （二）。 表 （二） 外部中断标志寄存器 （2）、 外部中断方式寄存器External Interrupt Mode Register （EXTMODE - 0xE01FC148） EXTMODE寄存器中的位用来选择每个EINT脚是电平触发还是边沿触发。只有选择用 作EINT功能（通过管脚连接模块）并已通过VICIntEnable（向量中断使能寄存器）使能的管 脚才能产生外部中断（当然，如果管脚选择用作其它功能，则可能产生其它功能的中断）。 外部中断方式寄存器的位功能描述见 表（三）。 注：当某个中断在 VICIntEnable 中被禁能时，软件应该只改变 EXTMODE 寄存器中相 应位的值。中断重新使能前，软件向 EXTINT 写入 1 来清除 EXTINT 位，EXTINT 位可通 过改变激活方式来置位。 表（三） 外部中断方式寄存器 四、 实验程序1.实验程序#includeconfig.h#includemusic.h#defineBEEP10;dly-)for(i=0;i0x50000;i+);/nsaFFFF/音乐函数1voidMUSIC_1(uint32cnt)uint32j;PINSEL0=0x0214;/P0.7选择PWM2功能/*PWM初始化*/PWMPR=0x00;/不分频，计数频率为FpclkPWMMCR=0x02;/设置PWMMR0匹配时复位PWMTCPWMPCR=0x0400;/允许PWM2输出，单边PWMPWMMR0=Fpclk/1000;PWMMR2=PWMMR0/2;/50%占空比PWMLER=0x05;/PWM0和PWM2匹配锁存PWMTCR=0x02;/复位PWMTCPWMTCR=0x09;/*启动PWM输出*/for(j=0;jcnt;j+)PWMMR0=Fpclk/HCMMj;/设置输出频率PWMLER=0x05;/更新匹配值后，必须锁存Delay(HCMM_Lj);/延时，控制播放速度PINSEL0=0x00;IO0DIR=17;IO0SET=17;/音乐函数2voidMUSIC_2(uint32cnt)uint32j;PINSEL0=0x0214;/P0.7选择PWM2功能/*PWM初始化*/PWMPR=0x00;/不分频，计数频率为FpclkPWMMCR=0x02;/设置PWMMR0匹配时复位PWMTCPWMPCR=0x0400;/允许PWM2输出，单边PWMPWMMR0=Fpclk/1000;PWMMR2=PWMMR0/2;/50%占空比PWMLER=0x05;/PWM0和PWM2匹配锁存PWMTCR=0x02;/复位PWMTCPWMTCR=0x09;/*启动PWM输出*/for(j=0;jcnt;j+)PWMMR0=Fpclk/HCMM1j;/设置输出频率PWMLER=0x05;/更新匹配值后，必须锁存Delay(HCMM_L1j);/延时，控制播放速度PINSEL0=0x00;IO0DIR=17;IO0SET=17;/*函数名称：IRQ_Eint0()*函数功能：外部中断0EINT0服务程序口。*入口参数：无。*出口擦数：无。*/void_irqIRQ_Eint0(void)MUSIC_1(15);/播放歌曲/*等待外部中断信号恢复为高电平若信号保持为低电平，中断标志会一直置位。*/while(EXTINT&0x01)!=0)EXTINT=0x01;/*清除EINT0中断标志*/VICVectAddr=0;/*向量中断结束*/*函数名称：IRQ_Eint1()*函数功能：外部中断1EINT1服务程序口。*入口参数：无。*出口擦数：无。*/void_irqIRQ_Eint3(void)MUSIC_2(20);/播放歌曲/*等待外部中断信号恢复为高电平若信号保持为低电平，中断标志会一直置位。*/while(EXTINT&0x08)!=0)EXTINT=0x08;/*清除EINT3中断标志*/VICVectAddr=0;/*向量中断结束*/intmain(void)PINSEL0=0x00;PINSEL1=0x00000301;/*设置管脚连接，P0.16为EINT0*/IO0DIR=BEEP;EXTMODE=0x00;/*设置EINT0EINT1为电平触发*/*极性寄存器使用默认值0*/IRQEnable();/使能IRQ中断/*打开EINT0EINT1中断(使用向量中断)*/VICIntSelect=0x00000000;/*设置所有中断分配为IRQ中断*/VICVectCntl0=0x20|14;/*分配外部中断0到向量中断0*/VICVectAddr0=(uint32)IRQ_Eint0;/*设置中断服务程序地址*/ VICVectCntl1=0x20|17; /*分配外部中断3到向量中断1*/VICVectAddr1=(uint32)IRQ_Eint3; /*设置中断服务程序地址*/EXTINT=0x09;/*清除EINT0EINT3中断标志*/VICIntEnable=(114)|(117);/*使能EINT0EINT3中断*/while(1)IO0CLR=BEE