PWM模块原理与应用

• 上述的两个功能结合，定时器中断服务程序中在特定的计数器时 刻改变信号电平，就可以产生PWM信号波形。
PWM = GPIO（O）+ Timer
PWM工作原理就是在指定时刻进行信号电平变化，来 产生PWM信号波形。
v
信号电平变化
t0
t1
t
指定时刻
PWM模块主要组成
• 1. PWM工作时钟TBCLK • 2. PWM计数器TBCTR • 3. PWM周期 • 4. PWM事件 • 5. PWM动作 • 6. PWM引脚输出 • 7. PWM中断源
• 引脚有2个，分别是PwmA、PwmB。
特别说明
• TBClkSYNC=0 void CLK_disableTbClockSync(CLK_Handle clkHandle)； • TBClkSYNC=1 void CLK_enableTbClockSync(CLK_Handle clkHandle)；
PWM 引脚配置（三步）
• 第一步：配置上拉电阻 • 第二步：配置GPIO引脚工作模式为PWM模式 • 第三步：配置GPIO引脚输出方向
第一步：配置上拉电阻
• void GPIO_setPullUp(GPIO_Handle gpioHandle,const GPIO_Number_e gpioNumber,const GPIO_PullUp_e pullUp);
TPWM
TPWM
4
4
3
3
2
2
1
1
0
0
TPWM
TPWM
4
4
3
3
2
2
1
1
0
0
TPWM
4
33
2
2
1
1
0
0
连续增计数模式
连续减计数模式
连续增连续减计数模式
TPWM (TBPRD 1) TTBCLK
TPWM (TBPRD 1) TTBCLK
TPWM 2 TBPRD TT百度文库CLK
3. PWM周期
PWM周期TPWM与周期寄存器TBPRD的关系： • 连续增计数模式：TPWM=（TBPRD+1）*TTBCLK • 连续减计数模式：TPWM=（TBPRD+1）*TTBCLK • 连续增连续减计数模式：TPWM=2*TBPRD*TTBCLK
5. PWM动作
PWM动作有： • 保持不变，没有动作 • 低电平 • 高电平 • 原电平状态翻转
6. PWM引脚输出
PWM引脚输出：一个PWM模块控制2个引脚（1A、1B），控制 PWM动作作用在哪个引脚上。
7. PWM中断源
PWM中断源：PWM事件作为触发源，输送给中断系统产生PWM中 断源PWMINT。
PWM 操作（中断方式）（三步）
• 第一步：建立PWM中断源EPWMxINT • 第二步：PIE中断管理（中断服务程序注册、三层次中断开关许可） • 第三步：中断服务程序（读取转换结果、清除标志）
第一步：建立PWM中断源EPWMxINT
• 选择中断触发事件 void PWM_setIntMode(PWM_Handle pwmHandle,const PWM_IntMode_e intMode); • 设置事件分频数 void PWM_setIntPeriod(PWM_Handle pwmHandle,const PWM_IntPeriod_e intPeriod);
PWM 环境配置（六步）
• 第一步：引入系统时钟信号SYSCLKOUT • 第二步：产生PWM时钟TBCLK • 第三步：设置PWM计数器TBCTR计数模式 • 第四步：设置PWM周期TBPRD（周期值、值更新方式） • 第五步：设置比较值CMPA/CMPB（比较值、值更新方式、更新时刻） • 第六步：设置PWM动作 特别说明，在配置请需要把时钟同步信号TBClkSYNC关闭 （TBClkSYNC=0），配置结束再启用时钟同步信号TBClkSYNC （TBClkSYNC=1）。
第三步：设置PWM计数器TBCTR计数模式
• void PWM_setCounterMode(PWM_Handle pwmHandle,const PWM_CounterMode_e counterMode);
第四步：设置PWM周期TBPRD
• 周期值 void PWM_setPeriod(PWM_Handle pwmHandle, const uint16_t period)； • 值更新方式 void PWM_setPeriodLoad(PWM_Handle pwmHandle, const PWM_PeriodLoad_e periodLoad)；
第一步：引入系统时钟信号SYSCLKOUT
• void CLK_enablePwmClock(CLK_Handle clkHandle, const PWM_Number_e pwmNumber)；
第二步：产生PWM时钟TBCLK
void PWM_setHighSpeedClkDiv(PWM_Handle pwmHandle,const PWM_HspClkDiv_e clkDiv); void PWM_setClkDiv(PWM_Handle pwmHandle,const PWM_ClkDiv_e clkDiv);
第六步：设置PWM动作
• void PWM_setActionQual_事件_引脚(PWM_Handle pwmHandle,const PWM_ActionQual_e actionQual);
其中：事件有6个，分别是
• CntDown_CmpA/CmpB • CntUp_CmpA/CmpB • Period • Zero
第五步：设置比较值CMPA/CMPB
• 比较值 void PWM_setCmpA(PWM_Handle pwmHandle,const uint16_t pwmData)； • 值更新方式 void PWM_setShadowMode_CmpA(PWM_Handle pwmHandle,const PWM_ShadowMode_e shadowMode)； • 更新时刻 void PWM_setLoadMode_CmpA(PWM_Handle pwmHandle,const PWM_LoadMode_e loadMode)； 注：设置CMPB就是上述函数中CmpA改为CmpB。
第二步：PIE中断管理
• 定位好在PIE和CPU的中断号，中断向量位置
• PWM模块级许可 void PWM_enableInt(PWM_Handle pwmHandle); • PIE级许可 • CPU级许可
第三步：中断服务程序
• PWM模块可以改变周期值和比较值的设定。
• 清除标志 void PWM_clearIntFlag(PWM_Handle pwmHandl；
第二步：配置GPIO引脚工作模式为PWM模式
• void GPIO_setMode(GPIO_Handle gpioHandle,const GPIO_Number_e gpioNumber,const GPIO_Mode_e mode);
第三步：配置GPIO引脚输出方向
• void GPIO_setDirection(GPIO_Handle gpioHandle,const GPIO_Number_e gpioNumber,const GPIO_Direction_e direction);
1. PWM工作时钟TBCLK
系统时钟 SYSCLKOUT
f TBCLK
分频电路
工作时钟 TBCLK
f SYSCLKOUT N 分频系数
2. PWM计数器TBCTR
PWM计数器TBCTR由TBCLK控制，其计数方式有连续增、连续减、 连续增连续减三种模式。示意图中设PWM周期寄存器TBPRD=4。
4. PWM事件
PWM事件：TBCTR与特定值（零、周期、比较值）相等时产生事件。 事件有： • CTR=ZERO：TBCTR=0 • CTR=PRD：TBCTR=周期TBPRD • CTR=CMP：TBCTR=比较值CMP，进一步分连续增和连续减计数模式
• CTR=Up_CMP：TBCTR工作在连续增计数模式，TBCTR=比较值CMP • CTR=Down_CMP：TBCTR工作在连续减计数模式，TBCTR=比较值CMP
PWM模块原理与应用
如何产生一个PWM信号波形？ 特征：在指定的时刻产生信号波形的变化。
v
信号电平变化
t0
t1
t
指定时刻
思路
• 信号变化点输出：应用GPIO（Output）模块，可以输出指定电平 的信号。
• 时刻控制：应用Timer模块提供时间服务。设定定时器周期，在定 时器中断服务程序中构造计数器（软件计数器，计数方式软件代 码实现）。