AVR产生PWM波实例程序).doc

AVR的PWM波(1)一个实例：这个程序是用ICC的向导生成的，很简单。 T0是作为普通8位定时器，频率100KHz，每次中断将PB0（pin1）状态反转，产生的是200KHz占空比50的方波。 T1是作为工作模式9：相频可调PWM波发生器，频率初始化16KHz，占空比50。请注意： TCNT1是T0的定时器计数值，就是每个定时器时钟加1，和普通定时器的计数值寄存器作用一样。 OCR1A作为比较的TOP值。 OCR1B作为匹配输出值。 当TCNT1的值增加到OCR1B相等时，OC1B(pin18)清零，就是对应低电平； 然后TCNT1继续增加到OCR1A（就是TOP）的值，然后TCNT1开始减少，这个中间，OC1B（Pin18）状态不变；当TCNT1减少到OCR1B相等时，OC1B（pin18）置1，就是对应高电平。 然后TCNT1继续减少到0x00（就是BOTTOM），然后TCNT1又开始增加，这个中间，OC1B（pin18）状态不变。 OCR1B的值与OCR1A的比值就是PWM的占空比！ 所以这个值必须比OCR1A小。当OCR1B为0时，PWM波就一直为低电平（相当于占空比为0）；当OCR1B为OCR1A时，PWM波就一直为高电平（相当于占空比为100）；当OCR1B为OCR1A的一半时，PWM波就是占空比为50。 你可以修改OCR1B的值，然后重新下载程序运行，看看占空比的改变；也可以修改OCR1A的值，然后重新下载程序运行，看看频率的改变，不过要注意修改OCR1A时，同时注意OCR1B的值不要比OCR1A大。 模式9算是PWM生成中最复杂的一种，只要你理解了这个，对别的几种PWM都好理解。TCNT0 = 0xB0; /set count OCR0 = 0x50; 即使工作在normal模式下，这个OCR0仍然在和TCNT0进行比较，一旦匹配后，就会产生中断或者改变OC0脚上的电平（产生PWM）。改变这个值，就会改变中断发生的时间，或者改变OC0脚上的方波的频率了。 T1定时器1的模式9，相频修正模式，可以用来产生波形非常完整的PWM波。TCNT1设置初值，增加到0xFFFF的时间，然后从0开始计数，这个理解是正确的。可以画一个波形图对应理解一下：画一个占空比50的方波，高电平上平分为1、2两段，低电平上平分为3、4两段。 1就是TCCNT1从初值加，-0xFFFF阶段，这个阶段OCR1B为高电平； 2就是TCCNT1从0x00加-OCR1B阶段，这个阶段为高电平；匹配后，变为低电平 3就是TCCNT1从OCR1B加-OCR1A阶段，这个阶段为低电平； 4就是TCCNT1从OCR1A减-OCR1B阶段，这个阶段为低电平；匹配后，变为高电平 TCCNT1的初值，就是保证第一段高电平的时间，这样才能形成一个完整周期的方波。而且，这个初值应该根据OCR1B的值而设，就是TCCNT1 = 0xffff-OCR1B+1;这样才能保证时间的匹配。 如果是模式9，那么每次变化后，算出占空比，算出OCR1B的值并赋值，会自动在下一个周期改变占空比为新值。easy。重点是：每次给OCR1B赋值，会在 下一个 周期改变占空比。 /实例：利用pwm控制led光暗及峰鳴器音量大小/ICC-AVR application builder : 2005-4-18 12:46:03 / Target : M16 / Crystal: 4.0000Mhz #include #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int void port_init(void); void timer0_init(void); void init_devices(void); void delay_short(uint t); uchar scan_key(void); void port_init(void) PORTA = 0x00; DDRA = 0x00; PORTB = BIT(PB3); DDRB = BIT(PB3); PORTC = 0x00; /m103 output only DDRC = 0x00; PORTD = 0x00; DDRD = 0x00; / WGM: PWM Phase correct / desired value: 1KHz / actual value: 0.980KHz (-2.0%) void timer0_init(void) TCCR0 = 0x00; /stop TCNT0 = 0x01; /set count OCR0 = 0xFF; /set compare TCCR0 = 0x62; /start timer ; 相位修正, 8分頻 /call this routine to initialize all peripherals void init_devices(void) /stop errant interrupts until set up CLI(); /disable all interrupts port_init(); timer0_init(); MCUCR = 0x00; GICR = 0x00; TIMSK = 0x00; /timer interrupt sources SEI(); /re-enable interrupts /all peripherals are now initialized void delay_short(uint t) / 短延時 uint i; for (i=0;i 0) if (key=1) / 減少佔空比 OCR0_V -= 10; OCR0 = OCR0_V; ; if (key=2) / 增加佔空比 OCR0_V += 10; OCR0 = OCR0_V; ; if (key=3) / 全黑,佔空比為100% OCR0_V = 0xff; OCR0 = OCR0_V; ; ; 實驗板接線: PB3 - JA.1 及 JM PD0 - K1 PD1 - K2 PD2 - K3 (2)相关详细理论说明：符号定义: BOTTOM 计数器计到0x0000 时即达到BOTTOM MAX 计数器计到0xFFFF ( 十进制的65535) 时即达到MAX TOP 计数器计到计数序列的最大值时即达到TOP。 TOP 值可以为固定值0x00FF、0x01FF或 0x03FF，或是存储于寄存器 OCR1A或ICR1里的数值，具体有赖于工作模式 分5种工作类型 1 普通模式 WGM1=0 跟51的普通模式差不多，有TOV1溢出中断标志，发生于MAX(0xFFFF)时 1 采用内部计数时钟 用于 ICP捕捉输入场合-测量脉宽/红外解码 (捕捉输入功能可以工作在多种模式下，而不单单只是普通模式) 2 采用外部计数脉冲输入 用于 计数，测频 其他的应用，采用其他模式更为方便，不需要像51般费神 2 CTC模式 比较匹配时清零定时器模式 WGM1=4,12 跟51的自动重载模式差不多 1 用于输出50%占空比的方波信号 2 用于产生准确的连续定时信号 WGM1=4时， 最大值由OCR1A设定，TOP时产生OCF1A比较匹配中断标志 WGM1=12时，最大值由ICF1设定， TOP时产生ICF1输入捕捉中断标志 -如果TOP=MAX，TOP时也会产生TOV1溢出中断标志 注:WGM=15时，也能实现从OC1A输出方波，而且具备双缓冲功能 计算公式： fOCn=fclk_IO/(2*N*(1+TOP) 变量N 代表预分频因子(1、8、64、256、1024)，T2多了(32、128)两级。 3 快速PWM模式 WGM1=5,6,7,14,15 单斜波计数，用于输出高频率的PWM信号(比双斜波的高一倍频率) 都有TOV1溢出中断，发生于TOP时不是MAX,跟普通模式，CTC模式不一样 比较匹配后可以产生OCF1x比较匹配中断. WGM1=5时, 最大值为0x00FF， 8位分辨率 WGM1=6时, 最大值为0x01FF， 9位分辨率 WGM1=7时, 最大值为0x03FF，10位分辨率 WGM1=14时,最大值由ICF1设定， TOP时产生ICF1输入捕捉中断 (单缓冲) WGM1=15时,最大值由OCR1A设定，TOP时产生OCF1A比较匹配中断(双缓冲,但OC1A将没有PWM能力，最多只能输出方波) 改变TOP值时必须保证新的TOP值不小于所有比较寄存器的数值 注意，即使OCR1A/B设为0x0000，也会输出一个定时器时钟周期的窄脉冲，而不是一直为低电平 计算公式：fPWM=fclk_IO/(N*(1+TOP) 4 相位修正PWM模式 WGM1=1,2,3,10,11 双斜波计数，用于输出高精度的，相位准确的，对称的PWM信号 都有TOV1溢出中断，但发生在BOOTOM时 比较匹配后可以产生OCF1x比较匹配中断. WGM1=1时, 最大值为0x00FF， 8位分辨率 WGM1=2时, 最大值为0x01FF， 9位分辨率 WGM1=3时, 最大值为0x03FF，10位分辨率 WGM1=10时,最大值由ICF1设定， TOP时产生ICF1输入捕捉中断 (单缓冲) WGM1=11时,最大值由OCR1A设定，TOP时产生OCF1A比较匹配中断(双缓冲,但OC1A将没有PWM能力，最多只能输出方波) 改变TOP值时必须保证新的TOP值不小于所有比较寄存器的数值 可以输出0%100%占空比的PWM信号 若要在T/C 运行时改变TOP 值，最好用相位与频率修正模式代替相位修正模式。若TOP保持不变，那么这两种工作模式实际没有区别 计算公式：fPWM=fclk_IO/(2*N*TOP) 5 相位与频率修正PWM模式 WGM1=8，9 双斜波计数，用于输出高精度的、相位与频率都准确的PWM波形 都有TOV1溢出中断，但发生在BOOTOM时 比较匹配后可以产生OCF1x比较匹配中断. WGM1=8时,最大值由ICF1设定， TOP时产生ICF1输入捕捉中断 (单缓冲) WGM1=9时,最大值由OCR1A设定，TOP时产生OCF1A比较匹配中断(双缓冲,但OC1A将没有PWM能力，最多只能输出方波) 相频修正