AVR产生PWM波实例程序

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;//setcountOCR0=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-AVRapplicationbuilder:2005-4-1812:46:03//Target:M16//Crystal:4.0000Mhz#includeiom16v.h#includemacros.h#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintvoidport_init(void);voidtimer0_init(void);voidinit_devices(void);voiddelay_short(uintt);ucharscan_key(void);voidport_init(void){PORTA=0x00;DDRA=0x00;PORTB=BIT(PB3);DDRB=BIT(PB3);PORTC=0x00;//m103outputonlyDDRC=0x00;PORTD=0x00;DDRD=0x00;}//WGM:PWMPhasecorrect//desiredvalue:1KHz//actualvalue:0.980KHz(-2.0%)voidtimer0_init(void){TCCR0=0x00;//stopTCNT0=0x01;//setcountOCR0=0xFF;//setcompareTCCR0=0x62;//starttimer;相位修正,8分頻}//callthisroutinetoinitializeallperipheralsvoidinit_devices(void){//stoperrantinterruptsuntilsetupCLI();//disableallinterruptsport_init();timer0_init();MCUCR=0x00;GICR=0x00;TIMSK=0x00;//timerinterruptsourcesSEI();//re-enableinterrupts//allperipheralsarenowinitialized}voiddelay_short(uintt)//短延時{uinti;for(i=0;it;i++);}ucharscan_key(void)//按鍵掃瞄{ucharv;v=0;if((PIND&0x07)!=0x07){if((PIND&0x01)==0){v=1;delay_short(1000);}if((PIND&0x2)==0){v=2;delay_short(1000);}if((PIND&0x4)==0){v=3;delay_short(1000);}};while((PIND&0x07)!=0x07);//判斷按鍵是不是放開returnv;}//voidmain(void){ucharkey,OCR0_V;init_devices();OCR0_V=0xff;while(1){key=scan_key();if(key0){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JMPD0-----K1PD1-----K2PD2-----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BOTTOMMAX计数器计到0xFFFF(十进制的65535)时即达到MAXTOP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2CTC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)相频修正修正PWM模式与相位修正PWM模式的主要区别在于OCR1x寄存器的更新时间改变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信号使用固定TOP值时最好使用ICR1寄存器定义TOP。这样OCR1A就可以用于在OC1A输出PWM波。但是，如果PWM基频不断变化(通过改变TOP值)，OCR1A的双缓冲特性使其更适合于这个应用。计算公式：fPWM=fclk_IO/(2*N*TOP)