积分规则 网站地图 帮助中心    
嵌入式软件 单 片 机 DSP 存储器 传感控制 光电显示
嵌入式硬件 CPLD/FPGA SOPC AD/DA 接口电路 模拟设计
I C设计 通信产品 汽车电子 电源产品 消费电子 数控系统
工业控制 军工/航天 安防产品 医疗电子 计算机外设 测试测量
供应 I C
求购 公司库

  IC 求购 销售 公司 论文 DATASHEET 参考设计 论坛
当前位置: 电子技术 >> 单片机 >> 应用论文
  相关分类: 相关文章 | 应用论文 | 新产品 | 下载 |
AVR单片机定时-计数器的PWM功能设计要点
 
作者:未知   来源:东哥单片机学习网    点击数:103   更新时间:2008-7-17
您可以添加到网摘 让更多人关注此文章:

    

一、定时/计数器PWM设计要点
    根据PWM的特点,在使用ATmega128的定时/计数器设计输出PWM时应注意以下几点:
      1.首先应根据实际的情况,确定需要输出的PWM频率范围,这个频率与控制的对象有关。如输出PWM波用于控制灯的亮度,由于人眼不能分辨42Hz以上的频率,所以PWM的频率应高于42Hz,否则人眼会察觉到灯的闪烁。


      2.然后根据需要PWM的频率范围确定ATmega128定时/计数器的PWM工作方式。AVR定时/计数器的PWM模式可以分成快速PWM和频率(相位)调整PWM两大类。


      3.快速PWM可以的到比较高频率的PWM输出,但占空比的调节精度稍微差一些。此时计数器仅工作在单程正向计数方式,计数器的上限值决定PWM的频率,而比较匹配寄存器的值决定了占空比的大小。PWM频率的计算公式为:


      PWM频率 = 系统时钟频率/(分频系数*(1+计数器上限值))

      4.快速PWM模式适合要求输出PWM频率较高,但频率固定,占空比调节精度要求不高的应用。

      5.频率(相位)调整PWM模式的占空比调节精度高,但输出频率比较低,因为此时计数器仅工作在双向计数方式。同样计数器的上限值决定了PWM的频率,比较匹配寄存器的值决定了占空比的大小。PWM频率的计算公式为:


      PWM频率 = 系统时钟频率/(分频系数*2*计数器上限值))

      6.相位调整PWM模式适合要求输出PWM频率较低,但频率固定,占空比调节精度要求高的应用。当调整占空比时,PWM的相位也相应的跟着变化(Phase
      Correct)。

      7.频率和相位调整PWM模式适合要求输出PWM频率较低,输出频率需要变化,占空比调节精度要求高的应用。此时应注意:不仅调整占空比时,PWM的相位会相应的跟着变化;而一但改变计数器上限值,即改变PWM的输出频率时,会使PWM的占空比和相位都相应的跟着变化(Phase
      and Frequency Correct)。

      8.在PWM方式中,计数器的上限值有固定的0xFF(8位T/C);0xFF、0x1FF、0x3FF(16位T/C)。或由用户设定的0x0000-0xFFFF,设定值在16位T/C的ICP或OCRA寄存器中。而比较匹配寄存器的值与计数器上限值之比即为占空比。

    二、 PWM应用设计参考

      下面给出一个设计示例,在示例中使用PWM方式来产生一个1KHz左右的正弦波,幅度为0-Vcc/2。

      首先按照下面的公式建立一个正弦波样本表,样本表将一个正弦波周期分为128个点,每点按7位量化(127对应最高幅值Vcc/2):
      f(x) = 64 + 63 * sin(2πx/180) x∈[0…127]
      
    如果在一个正弦波周期中采用128个样点,那么对应1KHz的正弦波PWM的频率为128KHz。实际上,按照采样频率至少为信号频率的2倍的取样定理来计算,PWM的频率的理论值为2KHz即可。考虑尽量提高PWM的输出精度,实际设计使用PWM的频率为16KHz,即一个正弦波周期(1KHz)中输出16个正弦波样本值。这意味着在128点的正弦波样本表中,每隔8点取出一点作为PWM的输出。


      程序中使用ATmega128的8位T/C0,工作模式为相位调整PWM模式输出,系统时钟为8MHz,分频系数为1,其可以产生最高PWM频率为:
    8000000Hz / 510 =
    15686Hz。每16次输出构成一个周期正弦波,正弦波的频率为980.4Hz。PWM由OC0(PB4)引脚输出。参考程序如下(ICCAVR)。
      //ICC-AVR application builder : 2004-08
      // Target : M128
      // Crystal: 8.0000Mhz
      #include <iom128v.h>
      #include <macros.h>
      #pragma data:code
      // 128点正弦波样本表
      const unsigned char auc_SinParam[128] = {
      64,67,70,73,76,79,82,85,88,91,94,96,99,102,104,106,109,111,113,115,117,118,120,121,

      123,124,125,126,126,127,127,127,127,127,127,127,126,126,125,124,123,121,120,118,

      117,115,113,111,109,106,104,102,99,96,94,91,88,85,82,79,76,73,70,67,64,60,57,54,51,48,

      45,42,39,36,33,31,28,25,23,21,18,16,14,12,10,9,7,6,4,3,2,1,1,0,0,0,0,0,0,0,1,1,2,3,4,6,

      7,9,10,12,14,16,18,21,23,25,28,31,33,36,39,42,45,48,51,54,57,60};
      #pragma data:data

      unsigned char x_SW = 8,X_LUT = 0;
      #pragma interrupt_handler timer0_ovf_isr:17
      void timer0_ovf_isr(void)
      {
        X_LUT += x_SW; // 新样点指针
        if (X_LUT > 127) X_LUT -= 128; // 样点指针调整
        OCR0 = auc_SinParam[X_LUT]; // 取样点指针到比较匹配寄存器
      }
      void main(void)
      {
        DDRB |= 0x10; // PB4(OC0)输出
        TCCR0 = 0x71; // 相位调整PWM模式,分频系数=1,正向控制OC0
        TIMSK = 0x01; // T/C0溢出中断允许
        SEI(); // 使能全局中断
        while(1)
          {……};
      }
     
      每次计数器溢出中断的服务中取出一个正弦波的样点值到比较匹配寄存器中,用于调整下一个PWM的脉冲宽度,这样在PB4引脚上输出了按正弦波调制的PWM方波。当PB4的输出通过一个低通滤波器后,便得到一个980.4Hz的正弦波了。如要得到更精确的1KHz的正弦波,可使用定时/计数器T/C1,选择工作模式10,设置ICR1=250为计数器的上限值。


      在ATMEL公司网站上,给出了使用一个定时/计数器实现双音频拨号的应用设计参考(AVR314.pdf),读者可以从中学习到如何更好设计和使用PWM的功能。

 



相关文章
· 基于MSP430的烟雾报警器优化设计[192]
· 一种简单有效的面向过程软件设计思想[102]
· 嵌入式DDR息线的布线分析与设计[99]
· 为当今的电子设计选择合适的音频转换器[136]
· 基于MAX264的程控滤波器[87]
热门评论排行
·VHDL设计中电路简化问题的
·江苏嵌入式Linux教育培训
·锐极LINUX驱动培训班定于
·基于实时操作系统μC/OS-
·ARM嵌入式系统基础教程(N

文章评论
    没有任何评论
*只显示最新10条评论。评论内容只代表网友观点,与本站立场无关。更多评论
发表评论
  * 请先[登陆]再进行评论,谢谢。
评分: 1分 2分 3分 4分 5分
内容: *
发帖须知:
一.所发文章必须遵守《互联网电子公告服务管理规定》;
二.严禁发布供求代理信息,公司介绍,产品信息等广告宣传信息;
三.严禁恶意重复发帖;
四.严禁对个人,实体,民族,国家等进行漫骂,污蔑,诽谤。
 
热点新闻 [更多]
 
赛普拉斯为用于机器视觉与运动分析应用
赛普拉斯针对机器视觉与全息数据存储应
金融危机来袭 台湾LED产
半导体市场环境恶化 安森美
Vishay 的新型&nb
Intersil推出采用小尺寸QFN
富士通微电子携手西安电子科技大学成立
纤巧和高压的 LDO&nb
华为计划收购北电业务 华为
华为计划收购北电业务 华为
 
热门下载 [更多]
 
[ PCB设计] Protel99教程下载
[ ] 手把手学单片机20个例
[ ] 单片机做的智能台灯
[ ] 单片机入门书
[ ] linux系统移植开发文档
[ ] IC卡的读写程序
[ ] 8051单片机C语言彻底应用
[ 常用软件] 555定时器电路设计软件V1.2
[ 常用软件] 51定时器计算软件
[ ] ARM处理器应用开发4步骤
 
论坛新帖 [更多]
 
四折批发各种数码相机,摄相机等...
最低价销售各种品牌手机...
震撼出售各种品牌笔记本电脑等!...
IC design 的流程...
电子工程师,别拿一分钱不当回事...
新款安全多用途非接触式芯片(T...
关于ARM启动的一篇文章!...
Linux网络设备驱动编程...
linux文件系统基础知识...
求奇想达QXD-DM642开发...

 
赞助商 [更多]
 

ICP许可证号:[粤 05056597]
联系电话:010-82517432 82517615 传真: 010-82517615

版权所有 Copyright © 2006 嵌入式技术网