AVR使用范例--定时器实现PWM功能

AVR使用范例--定时器实现PWM功能本页关键词：什么是pwmpwm原理pwm控制pwm芯片pwm单片机单片机pwm控制应用pwm电路pwm输出pwm调制脉宽调制PWM是开关型稳压电源中的术语。这是按稳压的控制方式分类的，除了PWM型，还有PFM型和PWM、PFM混合型。脉宽宽度调制式（PWM）开关型稳压电路是在控制电路输出频率不变的情况下，通过电压反馈调整其占空比，从而达到稳定输出电压的目的。通俗的说PWM就是波形，波形的波峰以波谷的比例关系成为占空比，我们可以通过PWM控制电机，音量控制，模拟控制等。AVR单片机的定时器可以轻松实现PWM功能。mega16和mega32的timer0是和timer2都具有PWM功能，timer0和timer2都为8位定时器。timer2为异步操作定时器，在操作过程中要等待寄存器状态更改完成。详情参看数据手册：8位有pwm操作的异步操作定时器timer2。下图设定使用timer0来实现PWM功能。PWM电机控制：。OC0outputmode设定了pwm输出控制选择：正常的端口操作，不与OC0相连接，比较匹配发生时OC0取反，比较匹配发生时OC0清零，比较匹配发生时OC0置位。Waveformmode设定了波形产生模式：比较匹配输出模式，快速PWM模式，相位修正PWM模式。更详细的内容请参看数据手册。看看程序代码：//ICC-AVRapplicationbuilder:2006-11-250:15:12//Target:M16//Crystal:7.3728Mhz#include#includevoidport_init(void){PORTA=0x00;DDRA=0x00;DDRB=0x08;//PB3为PWM输出，非常重要，否则无法输出波形DDRB=0x00;PORTC=0x00;//m103outputonlyDDRC=0x00;PORTD=0x00;DDRD=0x00;}//TIMER0initialize-prescale:64//WGM:Normal//desiredvalue:1KHz//actualvalue:1.002KHz(0.2%)voidtimer0_init(void){TCCR0=0x00;//stopTCNT0=0x8D;//setcount/*TCNT0*/OCR0=0x73;//setcompare/*OCR0*/TCCR0=0x23;//starttimer/*TCCR0*/}#pragmainterrupt_handlertimer0_comp_isr:20voidtimer0_comp_isr(void){//compareoccuredTCNT0=OCR0}#pragmainterrupt_handlertimer0_ovf_isr:10voidtimer0_ovf_isr(void){TCNT0=0x8D;//reloadcountervalue}//callthisroutinetoinitializeallperipheralsvoidinit_devices(void){//stoperrantinterruptsuntilsetupCLI();//disableallinterruptsport_init();timer0_init();MCUCR=0x00;GICR=0x00;TIMSK=0x03;//timerinterruptsources/*TIMSK*/SEI();//re-enableinterrupts//allperipheralsarenowinitialized}voidmain(void)/*加上这些，程序就可以运行了。*/{init_devices();while(1);}程序运行效果：波形从PB3输出：看看几个关键的寄存器的意义：1.TCNT0：定时器计数值，定时过程中不断增大，溢出后重新置数，开始下一轮。2.OCR0：定时器比较的值，当TCNT0＝OCR0时，会产生timer0_comp_isr中断。3.TCCR0：控制timer0的寄存器，这里0x23代表的是：波形产生模式为普通模式，比较匹配发生时OC0清零，clkI/O/64(来自预分频器)，详细内容请查看数据手册。4.TIMSK：定时器中断选项，这里允许timer0比较中断，溢出中断。5.预分频器：预分频器是独立运行的。也就是说，其操作独立于T/C的时钟选择逻辑，且它由T/C1与T/C0共享。由于预分频器不受T/C时钟选择的影响，预分频器的状态需要包含预分频时钟被用到何处这样的信息。一个典型的例子发生在定时器使能并由预分频器驱动(6CSn2:01)的时候：从计时器使能到第一次开始计数可能花费1到N+1个系统时钟周期，其中N等于预分频因子(8、64、256或1024)。PWM的工作流程：1.初始化，定时器开始工作，TCNT0逐渐增大，在预分频这么多个时钟周期里变化一次。2.输出比较寄存器包含一个8位的数据，不间断地与计数器数值TCNT0进行比较。匹配事件可以用来产生输出比较中断，或者用来在OC0引脚上产生波形。3.TCNT0溢出，溢出中断用于在OC0上产生波形，置位或者清零。4.TCNT0复位，进行下一次定时操作。PWM的占空比：调节PWM的占空比，只需要用程序更改OCR0的值即可，根据不同的情况，可能是增加也可能是减小。注意：因为Timer2是异步控制器，使用Timer2时，调节OCR2需要等待寄存器更新完成才能进行其他操作。