本帖最后由 HonestQiao 于 2022-12-17 19:29 编辑
51单片机迷人的一点，就是能够通过寄存器直接进行系统功能控制，以及外设的控制。新定义MCU作为51系列单片机中的佼佼者，当然少不了这一点。
在官方提供的演示代码中，有关于PWM的演示，具体代码如下：
通过众多寄存器的联合设置，将PWM功能发挥出来。
首先看一下手册，了解一下系统提供的PWM功能：
【此处应配图】
系统总共提供了两类PWM功能，PWM0功能较为丰富，所以下面以PWM0为例说明。
PWM0一共提供了8路PWM，可以独立运行，也可以两两互补运行。
要使用PWM功能，我们首先需要确定一些前置数据：
- 时钟频率：PWM运行的频率
- 工作模式：如果为独立模式，则每一个PWM都单独设置；如果为互补模式，则两两波形相反。
- PWM类型：边沿对齐或者中心对齐，简单来说，就是边沿从头开始计数，达到周期则直接从头开始，而中心对齐则是达到最高点后再递减直到0；后面使用边沿对齐模式
- 是否反向：如果反向，则占空比表示低电平时间
- PWM周期：在指定的时钟频率下，一次PWM完成的周期
- 占空比：高电平时间占比
所谓的PWM类型，看下面的图，能够加深理解：边沿对齐：
中心对齐：
系统的运行频率为32MHz，所以PWM时钟频率，最高为32MHz，而其配置，则使用了两个bit位来控制分频，所以可用分频为2、4、8
结合手册和源码，可以得知PWMCON0中特定的位控制分频，具体如下：
【此处应配图】
因为是PWMCON0的bit4、bit5，所以对应的操作值如下：
- 1分频：0x00 也就是不分频
- 2分频：0x10 bit4为1，对应二进制 0b00 01 00 00
- 4分频：0x20 bit5位1，对应二进制 0b00 10 00 00
- 8分频：0x30 bit4、bit5均为1，对应二进制 0b00 11 00 00
因为是初次初始化PWM0，所以演示代码中，直接设置PWMCON0为0，也就是不分频了。
知道了系统频率，就可以求得周期值。
如果我们需要PWM的频率为1KHz，那么：T=1000/(1/32M)=0x7d00 其他以此类推。
演示代码使用的为0x0c80，为 0x7d00 / 0x0a，也就是10KHz了。
得到了周期值，就可以存放到下面的寄存器了：
【此处应配图】
注意是高位和地位分开存放的。
然后，是否反向，通过下面的寄存器设置：
【此处应配图】
下一步就是设置各路PWM是否输出了，使用下面的寄存器：
【此处应配图】
需要提醒的一点是，上述说明了位编号的，都是通过位操作来进行的，也就是实际使用时，要看其二进制编码状态。
样式代码使用了0x03，对应二进制0b11，表示启用PWM00、PWM01
再然后就是设置占空比了，占空比不能大于周期值。在运行过程中，可以进行改变，从而达到输出变化的结果。
演示代码中，使用如下的代码定义周期值的存储地址：
unsigned int xdata PWMREG[14] _at_ 0x2034; //PWM占空比调节寄存器
为什么是0x2034，这通过手册可以获取：
【此处应配图】
占空比值使用两个8位寄存器来保存，所以上述地址的对应关系：
- 0x2034、0x2035：对应PWM20，PWMREG[0]
- 0x2036、0x2037：对应PWM21，PWMREG[1]
- 0x2038、0x2039：对应PWM30，PWMREG[2]
- 0x203a、0x203b：对应PWM31，PWMREG[3]
- 0x203c、0x203d：对应PWM40，PWMREG[4]
- 0x203e、0x203f：对应PWM41，PWMREG[5]
- 0x2040、0x2041：对应PWM00，PWMREG[6]
- 0x2042、0x2043：对应PWM01，PWMREG[7]
- 0x2044、0x2045：对应PWM02，PWMREG[8]
- 0x2046、0x2046：对应PWM03，PWMREG[9]
- 0x2048、0x2047：对应PWM04，PWMREG[10]
- 0x204a、0x204b：对应PWM05，PWMREG[11]
- 0x204c、0x204d：对应PWM06，PWMREG[12]
- 0x204e、0x204f：对应PWM07，PWMREG[13]
一个有14个，所以使用了一个 unsigned int xdata PWMREG[14] 来定义，方便操作。
PWM00和PWM01则对应使用PWMREG[6]、PWMREG[7]，其取值均为0x640，实则位周期值0x0c80的一半，也就是说占空比位50%
通过上面一通的寄存器设置，PWM0做好准备，就等开工了。
现在，要使能PWM0，需要通过下面的寄存器使能：
【此处应配图】
启用时，对应的操作值为0x80。
在main.c中启用PWM_Test()，然后将代码编译烧录后，通过示波器或者逻辑分析仪可以分析输出情况。示波器更好，逻辑分析仪只能简单辅助。
要进行测量，需要先连接开发板的PWM输出引脚，通过原理图可以得到：
【此处应配图】
我手头没有示波器，所以用逻辑分析仪简单分析了一下，具体结果如下：
【此处应配图】
输出的信号，确实如设置所期望的：PWM频率为10KHz，占空比位0%，而PWM00和PWM01刚好是相反的，因为设置了PWM01输出反向。
然后，就可以做一些简单的处理，点亮LED，并使用呼吸灯的模式。
首先进行一些预先的计算：
- 1. PWM运行频率使用1KHz，则其周期值对应之前计算的0x7d00
其他需要计算的就没有了。
然后，我们需要动态的改变占空比，让他从最小值，变化到最大值。这可以通过PWM0中断回调来进行处理，也就是每次达到计数器最大值，自动中断并进行一次回调：
【此处应配图】
演示代码中，使用如下的寄存器进行控制：
【此处应配图】
演示代码设置的为0x02，对应二进制位0b10，刚好通过上述寄存器控制。
在演示代码的最后，有一个PWM0_Interrup()，这个就是终端回调的函数，我们在其中编写自己的代码即可。
具体代码如下：
unsigned int step = 0;
void PWM0_Interrup() interrupt 8
{
if(PWMCON0 & 0x40)
{
PWMCON0 &= ~0x40; //清除中断标志位
P04 = ~P04;
if(step==0) {
if(PWMREG[6]<=0x0c80-0x0a) {
PWMREG[6] += 0x0a;
} else {
step = 1;
}
} else {
if(PWMREG[6]>=0x0a) {
PWMREG[6] -= 0x0a;
} else {
step = 0;
}
}
}
}
因为PWM00的占空比使用PWMREG[6]来控制，所以在每次回调中，修改其值，那么下一个周期中就会生效了。
上述代码中，用status表示要增大还是减小，循环往复。
将P50引脚连接上 LED：
然后编译烧录代码进行测试，效果如下：
写了半天，突然提示文章内容过长，不得不删除大量的图片。
发烧中，人有点迷糊，看东西有点重影，所以等好了再补足图片，另外理解内容和计算也可能不准确，敬请见谅。
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