STM8的C语言编程－－ PWM

1万 · 2023-5-16 15:56

本帖最后由 cr315 于 2023-5-16 16:13 编辑

在单片机应用系统中，也常常会用到PWM信号输出，例如电机转速的控制。现在很多高档的单片机也都集成了PWM功能模块，方便用户的应用。
对于PWM信号，主要涉及到两个概念，一个就是PWM信号的周期或频率，另一个就是PWM信号的占空比。例如一个频率为1KHZ，占空比为30%，有效信号为1的PWM信号，在用示波器测量时，就是高电平的时间为300uS，低电平的时间为700uS的周期波形。
在单片机中实现PWM信号的功能模块，实际上就是带比较器的计数器模块。首先该计数器循环计数，例如从0到N，那么这个N就决定了PWM的周期，PWM周期=（N+1）*计数器时钟的周期。在计数器模块中一定还有一个比较器，比较器有2个输入，一个就是计数器的当前值，另一个是可以设置的数，这个数来自一个比较寄存器。当计数器的值小于比较寄存器的值时，输出为1（可以设置为0），当计数器的值大于或等于比较寄存器的值时，输出为0（也可设置为1，与前面对应）。
了解了这个基本原理后，我们就可以使用STM8单片机中的PWM模块了。下面的实验程序首先将定时器2的通道2设置成PWM输出方式，然后通过设置自动装载寄存器TIM2_CCR2，决定PWM信号的周期。在程序的主循环中，循环修改占空比，先是从0逐渐递增到128，然后再从128递减到0。
当把下面的程序在ST的三合一板上运行时，可以看到发光二极管LD1逐渐变亮，然后又逐渐变暗，就这样循环往复。如果用示波器看，可以看到驱动LD1的信号波形的占空比从0变到50%，然后又从50%变到0。
同样还是利用ST的开发工具，生成一个C语言程序的框架，然后修改其中的main.c，修改后的代码如下。

1万 · 2023-5-16 15:57

// 程序描述：用PWM输出驱动LED

#include "STM8S207C_S.h"

void CLK_Init(void);
void TIM_Init(void);

// 函数功能：延时函数
// 输入参数：ms -- 要延时的毫秒数，这里假设CPU的主频为2MHZ
// 输出参数：无
// 返回值：无
// 备    注：无
void DelayMS(unsigned int ms)
{
unsigned char i;
while(ms != 0)
{
    for(i=0;i<250;i++)
    {
    }
    for(i=0;i<75;i++)
    {
    }
    ms--;
}
}

// 函数功能：初始化时钟
// 输入参数：无
// 输出参数：无
// 返回值：无
// 备    注：无
void CLK_Init()
{
CLK_CKDIVR = 0x11;          // 10: fHSI = fHSI RC output/ 4
                              //          = 16MHZ / 4 =4MHZ
                              // 001: fCPU=fMASTER/2. = 2MHZ
}

// 函数功能：初始化定时器2的通道2，用于控制LED的亮度
// 输入参数：无
// 输出参数：无
// 返回值：无
// 备    注：无
void TIM_Init()
{
TIM2_CCMR2 = TIM2_CCMR2 | 0x70;// Output mode PWM2.
                                 // 通道2被设置成比较输出方式
                                 // OC2M = 111,为PWM模式2，
                                 // 向上计数时，若计数器小于比较值，为无效电平
                                 // 即当计数器在0到比较值时，输出为1，否则为0
TIM2_CCER1 = TIM2_CCER1 | 0x30;// CC polarity low,enable PWM output      */
                                 // CC2P = 1，低电平为有效电平
                                 // CC2E = 1，开启输出引脚

//初始化自动装载寄存器，决定PWM方波的频率，Fpwm=4000000/256=15625HZ
TIM2_ARRH = 0;
TIM2_ARRL = 0xFF;

//初始化比较寄存器，决定PWM方波的占空比
TIM2_CCR2H = 0;
TIM2_CCR2L = 0;

// 初始化时钟分频器为1，即计数器的时钟频率为Fmaster=4MHZ
TIM2_PSCR = 0;
// 启动计数
TIM2_CR1 = TIM2_CR1 | 0x01;
}

main()
{
unsigned char i;

CLK_Init();                 // 初始化时钟
TIM_Init();                 // 初始化定时器

while(1)                    // 进入无限循环
{
    // 下面的循环将占空比逐渐从0递增到50%
    for(i=0;i<128;i++)
    {
      TIM2_CCR2H = 0;
      TIM2_CCR2L = i;
      DelayMS(5);
    }

    // 下面的循环将占空比逐渐从50%递减到0
    for(i=128;i>0;i--)
    {
      TIM2_CCR2H = 0;
      TIM2_CCR2L = i;
      DelayMS(5);
    }
}
}