09章PWM脉宽调制摘要.ppt

第09章 PWM脉宽调制 PULSE WIDTH MODULATION---数字脉冲输出 脉冲宽度调制（PWM）是工业控制和机电产品中最常用的技术。例如控制电动机的速度和伺服电机的旋转角度等。 Ton Toff Tperiod Average 占空比=高电平时间/周期=Ton/Tperiod 0 % 10 % 50 % 90 % 99 % 应用: D/A转换 马达控制 音调生成 正弦波生成 9.1 PWM概述 S12X MCU可以不通过定时器，而使用专门的PWM模块以产生PWM波形，极少占用CPU资源 S12X MCU可提供优异的频率高、分辨率高、占空比可调、范围宽的PWM信号。主要特性： ? 8个带周期占空比可程控的PWM独立通道（与PTP复用） ? 4个可程控选择的时钟源 ? 脉冲输出极性可选 ? 每个PWM通道有专用的计数器 ? 每个PWM通道可使能/禁止 ? 占空比可调范围0～100％ ? 分辨率: 8位 (8通道), 16位 (4通道) ? 周期和占空比双缓冲 ? 每个通道有中心对齐和左对齐方式 ? 带中断功能的紧急切断 9.2 PWM结构原理和功能描述 PWM_8B8C 时钟选择 控制 使能(Enable) 极性(Polarity) PWM7 PWM通道 通道7 PWM6 通道6 PWM5 通道5 通道4 PWM4 通道3 PWM3 通道2 PWM2 通道1 PWM1 通道0 PWM0 周期和占空比 计数器 周期和占空比 计数器 周期和占空比 计数器 周期和占空比 计数器 周期和占空比 计数器 周期和占空比 计数器 周期和占空比 计数器 周期和占空比 计数器 总线时钟 PWM时钟 对齐(Alignment) PWM波形输出原理 开始 周期Tperoid 占空比 TDuty PWMDTYx PWMPERx PWMPERx fClock, TClock 8-bit Counter PWMCNTx 时钟源 8-bit Compare = PWMDTYx 8-bit Compare = PWMPERx 0x00 0x00 Reset Pin 当8位计数器的值等于PWMDTY(占空比常数寄存器)时，电平从有效跳到无效;当8位计数器的值等于PWMPER（周期常数寄存器）时，电平从无效跳到有效，然后计数器清0，重新开始计数开始下一个周期 PWM 时钟源 Clock A ? (Ch 0, Ch 1, Ch 4, Ch 5) Clock SA ? (Scaled A; Ch 0, Ch 1, Ch 4, Ch 5) Clock B ? (Ch 2, Ch 3, Ch 6, Ch 7) Clock SB ? (Scaled B; Ch 2, Ch 3, Ch 6, Ch 7) 4个时钟源: Bus Clock PWMPRCLK Clock SA Clock SB Clock A Clock B PWMSCLA PWMSCLB 预分频： 1、2、4、8、16、32、64、128 比例分频： 2、4、8、16、32、64、…512 比例分频： 2、4、8、16、32、64、…512 对齐方式选择-左对齐 时钟源 选择= 10 MHz (100 ns period) PPOLx = 1 PWMPERx = 4 PWMDTYx = 1 PWMx 频率 = 10 MHz/4 = 2.5 MHz 即:PWMx 周期 = 1/2.5MHz=400 ns PWMx 占空比 = 1/4*100% = 25% ?? Clock=100ns 占空比=25% 周期=400ns 对齐方式选择-中心对齐 时钟源 Clock = 10 MHz (100 ns period) PPOLx = 0 PWMPERx = 4 PWMDTYx = 1 PWMx 频率 = 10 MHz/8 = 1.25 MHz PWMx 周期 = 1/1.25MHz=800 ns PWMx 占空比 = (4-1)/4*100% = 75% ?? Clock=100ns 占空比=75% 周期=800ns Clock=100ns 通道级联---16位分辨率 两个8位PWM通道可以组合成一个16位PWM通道，例如： 周期/占空比 比较 PWMCNT6 PWMCNT7 PWM7输出 PWM7 时钟源 CONxx PWMEx PPOLx PCLKx CAEx P