AVR的PWM波

這個(gè)程序是用ICC的向?qū)傻?，很?jiǎn)單。
T0是作為普通8位定時(shí)器，頻率100KHz，每次中斷將PB0（pin1）狀態(tài)反轉(zhuǎn)，產(chǎn)生的是200KHz占空比50％的方波。
T1是作為工作模式9：相頻可調(diào)PWM波發(fā)生器，頻率初始化16KHz，占空比50％。請(qǐng)注意：
TCNT1是T0的定時(shí)器計(jì)數(shù)值，就是每個(gè)定時(shí)器時(shí)鐘加1，和普通定時(shí)器的計(jì)數(shù)值寄存器作用一樣。
OCR1A作為比較的TOP值。 OCR1B作為匹配輸出值。
當(dāng)TCNT1的值增加到OCR1B相等時(shí)，OC1B(pin18)清零，就是對(duì)應(yīng)低電平；
然后TCNT1繼續(xù)增加到OCR1A（就是TOP）的值，然后TCNT1開(kāi)始減少，這個(gè)中間，OC1B（Pin18）狀態(tài)不變；當(dāng)TCNT1減少到OCR1B相等時(shí)，OC1B（pin18）置1，就是對(duì)應(yīng)高電平。 然后TCNT1繼續(xù)減少到0x00（就是BOTTOM），然后TCNT1又開(kāi)始增加，這個(gè)中間，OC1B（pin18）狀態(tài)不變。
OCR1B的值與OCR1A的比值就是PWM的占空比！ 所以這個(gè)值必須比OCR1A小。當(dāng)OCR1B為0時(shí)，PWM波就一直為低電平（相當(dāng)于占空比為0）；當(dāng)OCR1B為OCR1A時(shí)，PWM波就一直為高電平（相當(dāng)于占空比為100）；當(dāng)OCR1B為OCR1A的一半時(shí)，PWM波就是占空比為50％。
你可以修改OCR1B的值，然后重新下載程序運(yùn)行，看看占空比的改變；也可以修改OCR1A的值，然后重新下載程序運(yùn)行，看看頻率的改變，不過(guò)要注意修改OCR1A時(shí)，同時(shí)注意OCR1B的值不要比OCR1A大。
模式9算是PWM生成中最復(fù)雜的一種，只要你理解了這個(gè)，對(duì)別的幾種PWM都好理解。
TCNT0 = 0xB0; //set count
OCR0 = 0x50;
即使工作在normal模式下，這個(gè)OCR0仍然在和TCNT0進(jìn)行比較，一旦匹配后，就會(huì)產(chǎn)生中斷或者改變OC0腳上的電平（產(chǎn)生PWM）。改變這個(gè)值，就會(huì)改變中斷發(fā)生的時(shí)間，或者改變OC0腳上的方波的頻率了。
T1定時(shí)器1的模式9，相頻修正模式，可以用來(lái)產(chǎn)生波形非常完整的PWM波。TCNT1設(shè)置初值，增加到0xFFFF的時(shí)間，然后從0開(kāi)始計(jì)數(shù)，這個(gè)理解是正確的。可以畫一個(gè)波形圖對(duì)應(yīng)理解一下：畫一個(gè)占空比50％的方波，高電平上平分為1、2兩段，低電平上平分為3、4兩段。
1就是TCCNT1從初值加，-->0xFFFF階段，這個(gè)階段OCR1B為高電平；
2就是TCCNT1從0x00加-->OCR1B階段，這個(gè)階段為高電平；匹配后，變?yōu)榈碗娖?br />3就是TCCNT1從OCR1B加-->OCR1A階段，這個(gè)階段為低電平；
4就是TCCNT1從OCR1A減-->OCR1B階段，這個(gè)階段為低電平；匹配后，變?yōu)楦唠娖?br />TCCNT1的初值，就是保證第一段高電平的時(shí)間，這樣才能形成一個(gè)完整周期的方波。而且，這個(gè)初值應(yīng)該根據(jù)OCR1B的值而設(shè)，就是TCCNT1 = 0xffff-OCR1B+1;這樣才能保證時(shí)間的匹配。
如果是模式9，那么每次變化后，算出占空比，算出OCR1B的值并賦值，會(huì)自動(dòng)在下一個(gè)周期改變占空比為新值。easy。。。重點(diǎn)是：每次給OCR1B賦值，會(huì)在 下一個(gè) 周期改變占空比。
//實(shí)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(shí)
{
uint i;
for (i=0;i}
uchar scan_key(void) // 按鍵掃瞄
{
uchar v;

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(kāi)
return v;
}
//
void main(void)
{
uchar key, OCR0_V;

init_devices();
OCR0_V = 0xff;

while(1)
{
key = scan_key();

if (key > 0)
{
if (key==1) // 減少佔(zhàn)空比
{
OCR0_V -= 10;
OCR0 = OCR0_V;
};

if (key==2) // 增加佔(zhàn)空比
{
OCR0_V += 10;
OCR0 = OCR0_V;
};

if (key==3) // 全黑,佔(zhàn)空比為100%
{
OCR0_V = 0xff;
OCR0 = OCR0_V;
};
}
};
}

實(shí)驗(yàn)板接線:
PB3 -----> JA.1 及 JM
PD0 -----> K1
PD1 -----> K2
PD2 -----> K3
(2)相關(guān)詳細(xì)理論說(shuō)明：
符號(hào)定義:
BOTTOM 計(jì)數(shù)器計(jì)到0x0000 時(shí)即達(dá)到BOTTOM
MAX 計(jì)數(shù)器計(jì)到0xFFFF ( 十進(jìn)制的65535) 時(shí)即達(dá)到MAX
TOP 計(jì)數(shù)器計(jì)到計(jì)數(shù)序列的最大值時(shí)即達(dá)到TOP。
TOP 值可以為固定值0x00FF、0x01FF或 0x03FF，或是存儲(chǔ)于寄存器 OCR1A或ICR1里的數(shù)值，具體有賴于工作模式 分5種工作類型
1 普通模式 WGM1=0
跟51的普通模式差不多，有TOV1溢出中斷標(biāo)志，發(fā)生于MAX(0xFFFF)時(shí)
1 采用內(nèi)部計(jì)數(shù)時(shí)鐘 用于 ICP捕捉輸入場(chǎng)合---測(cè)量脈寬/紅外解碼
(捕捉輸入功能可以工作在多種模式下，而不單單只是普通模式)
2 采用外部計(jì)數(shù)脈沖輸入 用于 計(jì)數(shù)，測(cè)頻
其他的應(yīng)用，采用其他模式更為方便，不需要像51般費(fèi)神

2 CTC模式 [比較匹配時(shí)清零定時(shí)器模式] WGM1=4,12
跟51的自動(dòng)重載模式差不多
1 用于輸出50%占空比的方波信號(hào)
2 用于產(chǎn)生準(zhǔn)確的連續(xù)定時(shí)信號(hào)
WGM1=4時(shí)， 最大值由OCR1A設(shè)定，TOP時(shí)產(chǎn)生OCF1A比較匹配中斷標(biāo)志
WGM1=12時(shí)，最大值由ICF1設(shè)定， TOP時(shí)產(chǎn)生ICF1輸入捕捉中斷標(biāo)志
------如果TOP=MAX，TOP時(shí)也會(huì)產(chǎn)生TOV1溢出中斷標(biāo)志
注:WGM=15時(shí)，也能實(shí)現(xiàn)從OC1A輸出方波，而且具備雙緩沖功能
計(jì)算公式： fOCn="fclk"_IO/(2*N*(1+TOP))
變量N 代表預(yù)分頻因子(1、8、64、256、1024)，T2多了(32、128)兩級(jí)。

3 快速PWM模式 WGM1=5,6,7,14,15
單斜波計(jì)數(shù)，用于輸出高頻率的PWM信號(hào)(比雙斜波的高一倍頻率)
都有TOV1溢出中斷，發(fā)生于TOP時(shí)[不是MAX,跟普通模式，CTC模式不一樣]
比較匹配后可以產(chǎn)生OCF1x比較匹配中斷.
WGM1=5時(shí), 最大值為0x00FF， 8位分辨率
WGM1=6時(shí), 最大值為0x01FF， 9位分辨率
WGM1=7時(shí), 最大值為0x03FF，10位分辨率
WGM1=14時(shí),最大值由ICF1設(shè)定， TOP時(shí)產(chǎn)生ICF1輸入捕捉中斷 (單緩沖)
WGM1=15時(shí),最大值由OCR1A設(shè)定，TOP時(shí)產(chǎn)生OCF1A比較匹配中斷(雙緩沖,但OC1A將沒(méi)有PWM能力，最多只能輸出方波)
改變TOP值時(shí)必須保證新的TOP值不小于所有比較寄存器的數(shù)值
注意，即使OCR1A/B設(shè)為0x0000，也會(huì)輸出一個(gè)定時(shí)器時(shí)鐘周期的窄脈沖，而不是一直為低電平
計(jì)算公式：fPWM=fclk_IO/(N*(1+TOP))
4 相位修正PWM模式 WGM1=1,2,3,10,11
雙斜波計(jì)數(shù)，用于輸出高精度的，相位準(zhǔn)確的，對(duì)稱的PWM信號(hào)
都有TOV1溢出中斷，但發(fā)生在BOOTOM時(shí)
比較匹配后可以產(chǎn)生OCF1x比較匹配中斷.
WGM1=1時(shí), 最大值為0x00FF， 8位分辨率
WGM1=2時(shí), 最大值為0x01FF， 9位分辨率
WGM1=3時(shí), 最大值為0x03FF，10位分辨率
WGM1=10時(shí),最大值由ICF1設(shè)定， TOP時(shí)產(chǎn)生ICF1輸入捕捉中斷 (單緩沖)
WGM1=11時(shí),最大值由OCR1A設(shè)定，TOP時(shí)產(chǎn)生OCF1A比較匹配中斷(雙緩沖,但OC1A將沒(méi)有PWM能力，最多只能輸出方波)
改變TOP值時(shí)必須保證新的TOP值不小于所有比較寄存器的數(shù)值
可以輸出0%~100%占空比的PWM信號(hào)
若要在T/C 運(yùn)行時(shí)改變TOP 值，最好用相位與頻率修正模式代替相位修正模式。若TOP保持不變，那么這兩種工作模式實(shí)際沒(méi)有區(qū)別
計(jì)算公式：fPWM=fclk_IO/(2*N*TOP)
5 相位與頻率修正PWM模式 WGM1=8，9
雙斜波計(jì)數(shù)，用于輸出高精度的、相位與頻率都準(zhǔn)確的PWM波形
都有TOV1溢出中斷，但發(fā)生在BOOTOM時(shí)
比較匹配后可以產(chǎn)生OCF1x比較匹配中斷.
WGM1=8時(shí),最大值由ICF1設(shè)定， TOP時(shí)產(chǎn)生ICF1輸入捕捉中斷 (單緩沖)
WGM1=9時(shí),最大值由OCR1A設(shè)定，TOP時(shí)產(chǎn)生OCF1A比較匹配中斷(雙緩沖,但OC1A將沒(méi)有PWM能力，最多只能輸出方波)
相頻修正修正PWM 模式與相位修正PWM 模式的主要區(qū)別在于OCR1x 寄存器的更新時(shí)間
改變TOP值時(shí)必須保證新的TOP值不小于所有比較寄存器的數(shù)值
可以輸出0%~100%占空比的PWM信號(hào)
使用固定TOP 值時(shí)最好使用ICR1 寄存器定義TOP。這樣OCR1A 就可以用于在OC1A輸出PWM 波。
但是，如果PWM 基頻不斷變化(通過(guò)改變TOP值)， OCR1A的雙緩沖特性使其更適合于這個(gè)應(yīng)用。
計(jì)算公式：fPWM=fclk_IO/(2*N*TOP)