HC89S003F4 脉宽调制

只看该作者 · 2020-2-25 20:28

本帖最后由芯圣电子官方QQ 于 2023-7-25 11:09 编辑

HC89S003F4 是一颗采用高速低功耗 CMOS 工艺设计开发的增强型 8 位单片机，内部有 16K Bytes
FLASH 程序存储器， 256 Bytes IRAM 和 256 Bytes XRAM，最多 18 个双向 I/O 口， 1 个外设功能引脚全
映射模块 PTM，5 个 16 位定时器/计数器，3 组 12 位带死区控制互补 PWM，1 个 8 位 PWM，2 个 UART，
1 个 SPI， 16 个外部中断， 11+2 路 12 位 ADC，四种系统工作模式（正常、低频、掉电和空闲）和 16
个中断源

只看该作者 · 2020-2-25 20:29

HC89S003F4 集成了三个 12 位 PWM 模块 PWM0、 PWM1 和 PWM2，三个模块各有一个计数器，
PWM0 的计数器由 PWM0_EN 来控制，只要使能 PWM0_EN，计数器就会启动，计数器的时钟源通过
PWM0C 控制寄存器里的 CK0 来选择。

只看该作者 · 2020-2-25 20:31

当需要从芯片管脚输出 PWM 波形时，还需要使能 PWM0_OEN 或 PWM01_OEN，同时需要将端
口设置为强推挽模式。如果不希望从芯片管脚上输出 PWM 波形，可以不用使能 PWM0_OEN 或
PWM01_OEN，这时候 PWM0 的计数器可以当一个定时器来使用，当计数器溢出时，如果中断允许也
会产生 PWM 中断。

只看该作者 · 2020-2-25 20:52

如果 EFLT0 置 1， PWM0 输出和其互补输出可由 FLT0 引脚输入信号变化自动关闭。一旦检测到
FLT0 引脚输入有效电平，PWM 输出会立即关闭，但 PWM 内部计数器仍在继续运行，这样方便在 FLT0
引脚错误去除后继续 PWM 输出。在 FLT0 输入信号有效期间， FLT0S 位无法清除。只有当 FLT0 输入
信号消失后，才能软件清除 FLT0S 状态位，此时 PWM 恢复正常输出。

只看该作者 · 2020-2-25 20:52

PWM0 故障检测端口 FLT0（P0.0 端口）具有消抖功能，用户可根据需要设置合适的消抖时间。
配置 FLT0 的消抖时间即配置端口 P0.0 的消抖时间，设置方法详见端口消抖控制寄存器 P00DBC、
P01DBC、 P02DBC。三个 PWM 模块的功能及操作完全一样，用户可通过控制寄存器产生 3 路带死区互补的 PWM 或
6 路单独的 PWM 输出。3 个 PWM 模块共用一个中断向量入口，但有各自的控制位及标志位，方便用户定时修改 PWM 模
块下一次循环的周期或占空比。

只看该作者 · 2020-2-25 20:56

PWM模块包含 3个独立的波形发生模块，对应的 3对 PWM输出为 PWM0/PWM01、PWM1/PWM11、
PWM2/PWM21，通过控制相关寄存器可使每对 PWM 输出配置成互补输出模式或独立输出模式。

只看该作者 · 2020-2-25 20:56

互补输出模式
当 PWMxM(x=0,1,2)置 0： PWM 将工作在互补输出模式，互补输出模式时，通常使能
PWMx&PWMx(x=0,1,2)1 输出，此时可以控制对应的周期寄存器、占空比寄存器及死区时间寄存器，
从而控制互补波形的输出。互补输出时可选择 PWMx&PWMx1(x=0,1,2)输出极性，方便用户各种电平
驱动需求。

只看该作者 · 2020-2-25 21:06

独立输出模式
当 PWMxM 置 1： PWM 将工作在独立输出模式，独立输出模式时，可以控制相关寄存器使能对
应PWM端口单一输出或同时输出，同时让 PWMx&PWMx1输出时，其周期相同但占空比可单独设置。
当为独立输出模式时占空比寄存器将控制 PWMx 的占空比，死区时间控制寄存器将控制 PWMx1 的占
空比，独立输出时也可控制 PWMx&PWMx1 输出极性，方便用户各种电平驱动需求。 (x = 0,1,2)

只看该作者 · 2020-2-25 21:07

P22口输出频率为15.69KHz，占空比为34%的方波

复制

void main()

{

/************************************系统初始化****************************************/

        WDTCCR = 0x00;                                                //关闭看门狗

                                                //本例程为方便测试关闭看门狗，实际使用中，建议客户打开看门狗，详见WDT复位例程

        CLKSWR = 0x51;                                                //选择内部高频RC为系统时钟，内部高频RC 2分频，Fosc=16MHz

        CLKDIV = 0x01;                                                //Fosc 1分频得到Fcpu，Fcpu=16MHz 

/************************************PWM3初始化****************************************/

        P2M1 = P2M1&0xF0|0x08;                //P22设置为推挽输出

        PWM3_MAP = 0x22;                                        //PWM3映射P22口

        //周期计算         = 0xFF / (Fosc / PWM分频系数)                （Fosc见系统时钟配置的部分）

        //                        = 0xFF /(16000000 / 4)                        

        //                         = 255 /4000000

        //                        = 63.75us                即15.69KHZ                



        PWM3P = 0xFF;                                                  //PWM周期为0xFF

        //有效电平时间计算（即占空比）         

        //                        = 0x55 / (Fosc / PWM分频系数)                （Fosc见系统时钟配置的部分）

        //                        = 0x55 /(16000000 / 4)                        

        //                         = 85 /4000000

        //                        = 21.25us                占空比为 21.25 / 63.75 = 34%



        PWM3D = 0x55;                                                  //PWM占空比设置

        PWM3C = 0x92;                                                 //使能PWM3，关闭中断，允许输出，时钟4分频

        

    while(1);

}

只看该作者 · 2020-2-25 21:10

P22，P11输出频率为1.955KHz，占空比为33.3%的方波

复制

void main()

{

/************************************系统初始化****************************************/

        WDTCCR = 0x00;                                                //关闭看门狗

                                                //本例程为方便测试关闭看门狗，实际使用中，建议客户打开看门狗，详见WDT复位例程

        CLKSWR = 0x51;                                                //选择内部高频RC为系统时钟，内部高频RC 2分频，Fosc=16MHz

        CLKDIV = 0x01;                                                //Fosc 1分频得到Fcpu，Fcpu=16MHz 

/*************************************PWM初始化****************************************/

        P2M1 = P2M1&0xF0|0x08;                //P22设置为推挽输出

  P1M0 = P1M0&0xF0|0x08;    //P10设置为推挽输出

        

        PWM0_MAP = 0x22;                                        //PWM0通道映射P22口

        PWM01_MAP = 0x10;                                        //PWM01通道映射P10口

  PWM0C = 0x01;                                                  //PWM0高有效，PWM01高有效，时钟8分频 



        //独立模式下，PWM0和PWM01共用一个周期寄存器

        //PWM0的占空比调节使用                        PWM0组的占空比寄存器

        //PWM01的占空比调节使用                        PWM0组的死区寄存器



        //周期计算         = 0x03ff / (Fosc / PWM分频系数)                （Fosc见系统时钟配置的部分）

        //                        = 0x03ff / (16000000 / 8)                        

        //                         = 1023   /2000000

        //                        = 511.5us                                   约1.955kHz



        PWM0PH = 0x03;                                                //周期高4位设置为0x03

        PWM0PL = 0xFF;                                                //周期低8位设置为0xFF



        //占空比计算= 0x0155 / (Fosc / PWM分频系数)                （Fosc见系统时钟配置的部分）

        //                        = 0x0155 / (16000000 / 8)                        

        //                         = 341          / 2000000

        //                        = 170.5us                   占空比为 170.5/511.5 = 33.3%



        PWM0DH = 0x01;                                                //PWM0高4位占空比0x01

        PWM0DL = 0x55;                                                //PWM0低8位占空比0x55

        PWM0DTH = 0x01;                                                //PWM01高4位占空比0x01

        PWM0DTL = 0x55;                                                //PWM01低8位占空比0x55

        PWM0EN = 0x0F;                                                //使能PWM0，工作于独立模式

        

        while(1);

}

只看该作者 · 2020-2-25 21:11

P22，P10输出频率为1.955KHz，占空比为33.4%的方波，两路互补输出，死区时间为18.5us。

复制

void main()

{

/************************************系统初始化****************************************/

        WDTCCR = 0x00;                                                //关闭看门狗

                                                //本例程为方便测试关闭看门狗，实际使用中，建议客户打开看门狗，详见WDT复位例程

        CLKSWR = 0x51;                                                //选择内部高频RC为系统时钟，内部高频RC 2分频，Fosc=16MHz

        CLKDIV = 0x01;                                                //Fosc 1分频得到Fcpu，Fcpu=16MHz 

/*************************************PWM初始化****************************************/

        P2M1 = P2M1&0xF0|0x08;                //P22设置为推挽输出

//  P1M0 = P1M0&0xF0|0x08;    //P10设置为推挽输出

        

          P0M0 = P0M0&0x0F|0x80;    //P01设置为推挽输出

        

        

        PWM0_MAP = 0x22;                                        //PWM0通道映射P22口

//        PWM01_MAP = 0x10;                                        //PWM01通道映射P10口

                PWM01_MAP = 0x01;                                        //PWM01通道映射P01口

        

    PWM0C = 0x01;                                                //PWM0和PWM01均为高有效，时钟8分频 



        //互补模式：互补模式中对于PWM0的有效期间为占空比期间，PWM01的有效期间为占空比的互补期间



        //PWM0组的周期寄存器        调节PWM组的周期

        //PWM0组的占空比寄存器        调节PWM组的占空比

        //PWM0组的死区寄存器        调节PWM组的死区时间



        //周期计算         = 0x03ff / (Fosc / PWM分频系数)                （Fosc见系统时钟配置的部分）

        //                        = 0x03ff /(16000000 / 8)                        

        //                         = 1023         /2000000

        //                        = 511.5us                   约1.955KHZ

        PWM0PH = 0x03;                                                //周期高4位设置为0x03

        PWM0PL = 0xFF;                                                //周期低8位设置为0xFF



        //占空比计算= 0x0155 / (Fosc / PWM分频系数)                （Fosc见系统时钟配置的部分）

        //                        = 0x0155 /(16000000 / 8)                        

        //                         = 341          /2000000

        //                        = 170.5us                   占空比为 170.5/511.5 = 33.4%

        PWM0DH = 0x01;                                                //PWM0，PWM01高4位占空比0x01

        PWM0DL = 0x55;                                                //PWM0，PWM01低8位占空比0x55



        //死区调节的是PWM01相对于PWM0左右各缩减的时间

        //死区计算        = 0x025  / (Fosc / PWM分频系数)                （Fosc见系统时钟配置的部分）

        //                        = 0x025  /(16000000 / 8)                        

        //                         = 37          /2000000

        //                        = 18.5us                  

        

        PWM0DTH = 0x00;                                                //PWM0，PWM01高4位死区时间0x00

  PWM0DTL = 0x25;                                          //PWM0，PWM01低8位死区时间0x25

        PWM0EN = 0x07;                                                //使能PWM0，工作于互补模式

    

        while(1);

}

只看该作者 · 2020-2-25 21:12

P22，P10输出频率1.955KHz,占空比为33.4%的方波，如果P02输入低电平，P22，P10输出高电平

复制

void main()

{

/************************************系统初始化****************************************/

        WDTCCR = 0x00;                                                //关闭看门狗

                                                //本例程为方便测试关闭看门狗，实际使用中，建议客户打开看门狗，详见WDT复位例程

        CLKSWR = 0x51;                                                //选择内部高频RC为系统时钟，内部高频RC 2分频，Fosc=16MHz

        CLKDIV = 0x01;                                                //Fosc 1分频得到Fcpu，Fcpu=16MHz 

/*************************************PWM初始化****************************************/

        P2M1 = P2M1&0xF0|0x08;                //P22设置为推挽输出

        P1M0 = P1M0&0xF0|0x08;    //P10设置为推挽输出

        P0M1 = P0M1&0xF0|0x02;    //P02设置为上拉输入

        PWM2_MAP = 0x22;                                        //PWM0通道映射P22口

        PWM21_MAP = 0x10;                                        //PWM01通道映射P10口

        PWM2C = 0x01;                                                  //PWM时钟8分频



        //周期计算         = 0x03ff / (Fosc / PWM分频系数)                （Fosc见系统时钟配置的部分）

        //                        = 0x03ff /(16000000 / 8)                        

        //                         = 1023         /2000000

        //                        = 511.5us                   约1.955KHZ

        PWM2PH = 0x03;                                                //设置周期寄存器高4位为0x03

        PWM2PL = 0xFF;                                                //设置周期寄存器低8位为0xFF



        //占空比计算= 0x0155 / (Fosc / PWM分频系数)                （Fosc见系统时钟配置的部分）

        //                        = 0x0155 /(16000000 / 8)                        

        //                         = 341          /2000000

        //                        = 170.5us                   占空比为 170.5/511.5 = 33.4%

        PWM2DH = 0x01;                                                //设置占空比寄存器高4位为0x01

        PWM2DL = 0x55;                                                //设置占空比寄存器低8位为0x55

        PWM2EN = 0x77;                                                //工作于互补模式，故障时输出高电平

    

        while(1);

}

只看该作者 · 2020-2-25 21:13

将PWM0设置为定时器模式，每过32.76Ms进入一次中断，P00电平翻转

复制

void main()

{

/************************************系统初始化****************************************/

        WDTCCR = 0x00;                                                //关闭看门狗

                                                //本例程为方便测试关闭看门狗，实际使用中，建议客户打开看门狗，详见WDT复位例程

        CLKSWR = 0x51;                                                //选择内部高频RC为系统时钟，内部高频RC 2分频，Fosc=16MHz

        CLKDIV = 0x01;                                                //Fosc 1分频得到Fcpu，Fcpu=16MHz 

/**********************************相关配置初始化**************************************/

        P0M0 = P0M0&0xF0|0x08;                //P00设置为推挽输出

/*************************************PWM初始化****************************************/

        PWM0C = 0x83;                                                  //PWM时钟128分频，打开中断

    

        //周期计数完成后，会产生PWM中断，通过设置周期寄存器实现精确定时功能

        //周期计算         = 0x0FFF / (Fosc / PWM分频系数)                （Fosc见系统时钟配置的部分）

        //                        = 0x0FFF /(16000000 / 128)                        

        //                         = 4095         /125000

        //                        = 32.76Ms         (即定时的时间)

    

        PWM0PH = 0x0F;                                                //设置周期寄存器高4位为0x0F

        PWM0PL = 0xFF;                                                //设置周期寄存器低8位为0xFF

        PWM0EN = 0x0F;                                                //使能模块



        EA = 1;                                                                    //打开总中断

        while(1);

}



/***************************************************************************************

  * @说明          PWM中断服务函数

***************************************************************************************/

void PWM_Rpt(void) interrupt PWM_VECTOR

{

        P0_0 =~ P0_0;                                                  //P00翻转

        PWM0C &=~ 0x40;                                                //清除中断标志位

}