实验二 PIC 输出比较实验

实验二：输出比较实验
一. 实验目的
（1）掌握单片机输出比较模块的工作原理。

（2）掌握单片机输出比较的设计方法。

（3）学会查阅相关数据手册。

二. 实验仪器设备
（1）PC机一台；
（2）MPLAP IDE开发软件一套；
（3）PICkit3在线调试器一套；
（4）APP009实验板一套；
（5）示波器一台。

三. 实验任务
（1）采用单比较匹配模式在OC4（RD3,19）引脚产生一定频率的连续脉冲信号，下载运行，用示波器观察输出的脉冲信号。

（2）采用双比较匹配模式在OC3（RD2,22）引脚产生一定频率一定占空比的连续脉冲信号，下载运行，用示波器观察输出的脉冲信号。

（3）采用简单PWM模式输出PWM信号控制D13的亮度，运行观察结果。

四. 实验步骤
（1）连接在线调试器PICkit3、实验板和计算机；
（2）打开MPLAP IDE集成开发环境软件，点击Debugger>Select Tools>PICkit 3 选择调试工具；
（3）点击Debugger>Settings，在Settings窗口中点击Power栏，选择由PICkit3向实验板供电；
（4）完成单比较匹配模式产生一定频率的连续脉冲信号实验；
实验代码：
#include <p30f4011.h>
void ConfigOC4() //输出比较模块配置
{
OC4CON = 0x0000; //Timer2是比较4的时钟源
OC4R = 0x0200; //设置匹配值0x0200
T2CON = 0x0000; //预分频1:1，16位定时器，使用内部时钟
PR2 = 0x0240; //周期寄存器赋值0x0240,TMR2在0x0240处复位
TMR2 = 0x00; //TMR2初值0x00
IFS1bits.OC4IF = 0; //清除输出比较中断标志位
IEC1bits.OC4IE = 1; //使能输出比较中断
IPC5bits.OC4IP = 7; //设置中断优先级7
IEC0bits.T2IE = 0; //不使能Timer2定时器中断
}
void __attribute__((__interrupt__)) _OC4Interrupt()
{
IFS1bits.OC4IF = 0; //清除输出比较4中断标志位
}
int main()
{
ConfigOC4();
T2CONbits.TON = 1; //打开定时器2
OC4CONbits.OCM = 3; //选择单比较匹配模式，电平交替翻转输出
while(1);
}
实验现象：将对应管脚接上示波器探头，在示波器上可以观察到连续变化的脉冲信号。

（5）完成双比较匹配模式产生一定频率一定占空比的连续脉冲信号实验；
实验代码：
#include <p30f4011.h>
void ConfigOC3() //输出比较模块初始化
{
OC3CON = 0x0000; //Timer2是比较3的时钟源
OC3R = 0x0100; //设置匹配值0x0100，在TMR2与此值匹配时，
//OC3引脚驱动为高电平
OC3RS = 0x0460; //设置匹配值0x0460，在TMR2与此值匹配时，
//OC3引脚驱动为低电平
T2CON = 0x0000; //预分频1:1，16位定时器，使用内部时钟
TMR2 = 0x00; //TMR2初值0x00
PR2 = 0x0480; //周期寄存器赋值0x0480,TMR2在0x0480复位?
IFS1bits.OC3IF = 0; //清除输出比较中断标志位
IEC1bits.OC3IE = 1; //使能输出比较中断
IPC4bits.OC3IP = 7; //设置中断优先级7
IEC0bits.T2IE = 0; //不使能Timer2定时器中断
}
void __attribute__((__interrupt__)) _OC3Interrupt()
{
IFS1bits.OC3IF=0; //清除输出比较3中断标志位
}
int main()
{
ConfigOC3();
T2CONbits.TON = 1; //打开定时器2
OC3CONbits.OCM = 5; //双比较匹配，连续脉冲输出
while(1);
}
实验现象: 将对应管脚接上示波器探头，在示波器上可以观察到一定频率一定占空比的连续变化的脉冲信号。

（6）完成简单PWM模式输出PWM信号控制D13的亮度的实验。

实验代码：
#include "p30f4011.h"
int cnt=0;
/*系统初始化子程序，放在程序首部*/
void InitializeSys()
{
INTCON1 = 0x0000; //关中断
INTCON2 = 0x0000;
IEC0 = 0x0000; //IECx中断禁止
IEC1 = 0x0000;
IEC2 = 0x0000;
}
/*输出比较模块初始化子程序*/
void ConfigOC1()
{
OC1CON = 0x0000; //Timer2是比较4的时钟源
T2CON = 0x0000; //预分频1，16位定时器，使用内部时钟
TMR2 = 0x0045;
OC1RS = 0x0044; //赋值OC1R值为0x003a
PR2 = 0x0045; //设置PWM周期0x0044
IFS0bits.OC1IF = 0; //清除输出比较中断标志位
IEC0bits.OC1IE = 0; //不使能输出比较4中断
IFS0bits.T2IF = 0; //清除定时器2中断标志位
IPC1bits.T2IP = 7; //设置定时器2中断优先级7
IEC0bits.T2IE = 1; //使能Timer2定时器中断
}
/*中断子程序：定时器2中断*/
void __attribute__((__interrupt__)) _T2Interrupt()
{
IFS0bits.T2IF = 0; //清除定时器2中断标志位
}
Int main()
{
InitializeSys();
ConfigOC1();
T2CONbits.TON = 1; //打开定时器2
OC1CONbits.OCM = 6; //OC1处于不带故障保护输入引脚的PWM模式，
//错误引脚禁止
while(1)
{
if (PORTEbits.RE8 ==0) //查询按键S8是否按下
{
delay(); //延时消抖
if (PORTEbits.RE8 == 0) //再次查询按键S8是否按下
cnt=cnt+0x07;
if(cnt>=0x045)
cnt=0x07;
OC1RS=cnt;
}
}
}
void delay(void)
{
int i;
for (i=0;i<20000;i++);
}
实验现象：将对应管脚接上示波器探头，在示波器上可以观察到一定频率一定占空比的连续变化的脉冲信号，按下S8按键可以改变占空比，示波器上的脉冲信号也随之改变。

五. 实验报告内容与要求
（1）分析输出比较模块中的单比较和双比较基本原理，总结输出比较模块输出信号的设计方法。

答：输出比较模块把一个值装入OCxR 寄存器，并将该值与所选定时器的计数器寄存器TMR 的值作比较，当比较匹配事件发生时：OCx 引脚的初始状态为低电平时，比较匹配事件强制该引脚为高电平；两个指令时钟后，相应通道的中断标志位OCxIF 被置1；当OCx 引脚的初始状态为高电平时，比较匹配事件强制该引脚为低电平；两个指令时钟后，相应通道的中断标志位OCxIF 被置1；输出引脚Ocx 初始化驱动为低电平，比较匹配事件使OCx 引脚电平交替翻转输出高低电平。

（2）分析输出比较模块中的单比较和双比较输出连续信号的频率和占空比的不同之处。

答；双比较匹配模式能够根据需要更灵活地改变占空比。

（3）分析输出比较模块中的修改PWM信号的占空比的方法。

答：通过写入OCxRS寄存器可以设置PWM占空比。