PWM控制器蜂鸣器和直流马达实验课件.ppt

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1、第11章PWM控制器蜂鳴器和直流馬達實驗大綱11.1PWM簡介11.2S3C2440的PWM計時器11.3PWM計時器操作11.4PWM實驗相關暫存器11.5介面電路圖11.6PWM應用程式設計11.6.1PWM控制蜂鳴器相關函式和功能11.7實驗步驟11.8問題與討論11.1PWM簡介脈寬調變(PWM)是利用微處理器的數位輸出對類比電路進行控制的技術。廣泛應用在測量、通信到功率控制與變換的許多領域中。PWM從處理器到被控制系統信號都是數位的，無需進行轉換，讓信號保持為數位形式可將雜訊影響降到最小。PWM是一種對類比信號電壓進行數位編碼的方法

2、。透過高解析度計數器的使用，方波的比例被調變用來對一個具體類比信號的電壓進行編碼。11.1PWM簡介PWM信號仍然是數位的，在給定電源的任何時刻，滿刻度的直流供電為完全導通(ON)，或完全關閉(OFF)。電壓或電流源是以一種導通(ON)或關閉(OFF)的重複脈衝序列被加到類比負載上去的。導通時，即是直流供電被加到負載上，關閉時即是供電被斷開的時候。只要脈波寬度足夠，任何模擬值都可以使用PWM進行編碼。11.2S3C2440的PWM計時器S3C2440具有五組16bit計時器，計時器0、1、2、3具有PWM控制器，計時器4是個內部定時器，不具有對

3、外輸出線。計時器0具有禁區產生器，通常用於大電流設備應用。計時器0與計時器1分享了8-bit前置分頻器(Prescaler)，而計時器2，3與4共享另一個8-bit前置分頻器。每一個計時器具有時脈除頻器，其會產生5種不同的除頻訊號（1/2，1/4，1/8，1/16與TCLK）。每一個計時器區塊會接收從時脈除頻器所產生的自身時脈訊號，且此時脈除頻器還可接收從相對應的8-bit前置分頻器所產生的時脈。11.2S3C2440的PWM計時器8-bit前置分頻器可透過程式規劃，及根據儲存在TCFG0與TCFG1暫存器的載入數值來切割PCLK。計時器計數緩

4、衝區暫存器(TCNTBn)具有初始值，當計時器被致能時，可用來載入到向下計數器。而計時器比較緩衝區暫存器(TCMPBn)也具有初始值，其可載入到比較暫存器中以用來與向下計數器數值來比較。而TCNTBn與TCMPBn皆具有雙緩衝區的特性，當頻率或是工作週期被更改時，計時器可產生穩定的輸出。11.2S3C2440的PWM計時器每一個計時器都包含自己的16-bit下數計數器，由計時器時脈來驅動。當下數計時器到達0時，計時器中斷要求會產生去知會CPU，計時器操作已經完成了。當計時器計數器到達0時，相對應的TCNTBn數值會自動地下載到下數計數器去繼續下

5、一個操作。然而舉例說，如果我們在計時器執行模式下，透過清除TCONn的計時器致能位元來停止計時器的話，TCNTBn數值將不會重新載入到計數器中。11.2S3C2440的PWM計時器我們可以使用TCMPBn數值來處理PWM的相關設定。當下數計數器的數值符合在計時器控制邏輯的比較暫存器的數值時，計時器控制邏輯將會更改輸出準位。因此，比較暫存器可以用來決定PWM輸出的打開時間（關閉時間）。11.2S3C2440的PWM計時器而根據上述的基本介紹，我們將PWM計時器特性列舉如下：5個16-bit計時器2個8-bit前置分頻器與2個4-bit除頻器可程式

6、規劃的PWM自動重新下載模式或one-shot脈衝模式Dead-zone產生器P-10/60圖11.1PWM計時器區塊圖Timer0、1Timer2、3、411.2S3C2440的PWM計時器前置分頻器(Prescaler)與除頻器（Divider）計時器0和計時器1分享同一個8-bit的除頻器，計時器2，3和4分享一個除頻器。8-bit前置分頻器和一個獨立的4-bit除頻器組合起來可以產生如下表11.1所列的頻率與計時器時脈源輸出對映表。表11.1頻率與計時器時脈源輸出對映表P-11/6011.3PWM計時器操作每一個計時器(除了計時器ch-

7、5)皆具有TCNTBn，TCNTn，TCMPBn與TCMPn等暫存器。其中，TCNTn與TCMPn是內部暫存器的名稱，TCNTn暫存器能夠從TCNTOn暫存器中讀取出來。以及當計時器達到0時，TCNTBn與TCMPBn會載入到TCNTn與TCMPn中。當TCNTn達到0時，如果中斷被致能的話，就會產生中斷要求。11.3PWM計時器操作圖11.2所示，為計時器操作示意圖自動重新下載與雙緩衝功能S3C2440APWM計時器具備雙緩衝區功能，在無須停止目前計時器操作的情形下，可用來重新下載變更的數值給予下一個計時器操作使用。如此，雖然新的計時器數值被

8、設定了，但是目前計時器的操作仍為完全地成功。計時器的數值能夠寫入到TCNTBn暫存器中，及目前的計數器數值也可從TCNTOn暫存器中讀取。如果讀取TC