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[DemoCode下载] 使用 PWM 生成具有可变占空比的波形

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 楼主| 捉虫天师 发表于 2024-1-24 23:05 | 显示全部楼层 |阅读模式
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  1. /**************************************************************************//**
    

  2.  * [url=home.php?mod=space&uid=288409]@file[/url]     main.c
    

  3.  * [url=home.php?mod=space&uid=895143]@version[/url]  V1.00
    

  4.  * $Revision: 4 $
    

  5.  * $Date: 20/07/02 5:46p $
    

  6.  * @brief
    

  7.  *           Change duty cycle of output waveform by configured period.
    

  8.  *
    

  9.  * SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
    

  10.  * [url=home.php?mod=space&uid=17282]@CopyRight[/url] (C) 2020 Nuvoton Technology Corp. All rights reserved.
    

  11.  ******************************************************************************/
    

  12. #include <stdio.h>
    

  13. #include "NuMicro.h"
    


  14. 

  15. /*---------------------------------------------------------------------------------------------------------*/
    

  16. /* Global variables                                                                                        */
    

  17. /*---------------------------------------------------------------------------------------------------------*/
    


  18. 


  19. 

  20. uint32_t CalNewDutyCMR(PWM_T *pwm, uint32_t u32ChannelNum, uint32_t u32DutyCycle, uint32_t u32CycleResolution);
    


  21. 

  22. /**
    

  23.  * [url=home.php?mod=space&uid=247401]@brief[/url]       PWM0 IRQ Handler
    

  24.  *
    

  25.  * @param       None
    

  26.  *
    

  27.  * [url=home.php?mod=space&uid=266161]@return[/url]      None
    

  28.  *
    

  29.  * [url=home.php?mod=space&uid=1543424]@Details[/url]     ISR to handle PWM0 interrupt event
    

  30.  */
    

  31. void PWM0_IRQHandler(void)
    

  32. {
    

  33. }
    


  34. 

  35. void SYS_Init(void)
    

  36. {
    


  37. 

  38.     /* Unlock protected registers */
    

  39.     SYS_UnlockReg();
    


  40. 

  41.     /*---------------------------------------------------------------------------------------------------------*/
    

  42.     /* Init System Clock                                                                                       */
    

  43.     /*---------------------------------------------------------------------------------------------------------*/
    

  44.     /* Enable HIRC clock */
    

  45.     CLK_EnableXtalRC(CLK_PWRCTL_HIRCEN_Msk);
    


  46. 

  47.     /* Waiting for HIRC clock ready */
    

  48.     CLK_WaitClockReady(CLK_STATUS_HIRCSTB_Msk);
    


  49. 

  50.     /* Switch HCLK clock source to HIRC and HCLK source divide 1 */
    

  51.     CLK_SetHCLK(CLK_CLKSEL0_HCLKSEL_HIRC, CLK_CLKDIV0_HCLK(1));
    


  52. 

  53.     /* Select HIRC as the clock source of UART0 */
    

  54.     CLK_SetModuleClock(UART0_MODULE, CLK_CLKSEL1_UART0SEL_HIRC, CLK_CLKDIV0_UART0(1));
    


  55. 

  56.     /* Enable UART peripheral clock */
    

  57.     CLK_EnableModuleClock(UART0_MODULE);
    


  58. 

  59.     /* Enable PWM0 module clock */
    

  60.     CLK_EnableModuleClock(PWM0_MODULE);
    


  61. 

  62.     /* Reset PWM0 module */
    

  63.     SYS_ResetModule(PWM0_RST);
    


  64. 

  65.     /* Update System Core Clock */
    

  66.     SystemCoreClockUpdate();
    


  67. 

  68.     /*---------------------------------------------------------------------------------------------------------*/
    

  69.     /* Init I/O Multi-function                                                                                 */
    

  70.     /*---------------------------------------------------------------------------------------------------------*/
    

  71.     /* Set PB multi-function pins for UART0 RXD=PB.6 and TXD=PB.4 */
    

  72.     SYS->GPB_MFP1 = (SYS->GPB_MFP1 & ~(SYS_GPB_MFP1_PB4MFP_Msk | SYS_GPB_MFP1_PB6MFP_Msk)) |        \
    

  73.                     (SYS_GPB_MFP1_PB4MFP_UART0_TXD | SYS_GPB_MFP1_PB6MFP_UART0_RXD);
    


  74. 

  75.     /* Set PB multi-function pins for PWM0 Channel 0 */
    

  76.     SYS->GPB_MFP1 = (SYS->GPB_MFP1 & (~SYS_GPB_MFP1_PB5MFP_Msk)) |
    

  77.                     SYS_GPB_MFP1_PB5MFP_PWM0_CH0;
    

  78. }
    


  79. 

  80. /**
    

  81.  * @brief       Calculate the comparator value of new duty by configured period
    

  82.  *
    

  83.  * @param       pwm                  The pointer of the specified PWM module
    

  84.  *
    

  85.  * @param       u32ChannelNum        PWM channel number. Valid values are between 0~5
    

  86.  *
    

  87.  * @param       u32DutyCycle         Target generator duty cycle percentage. Valid range are between 0 ~ u32CycleResolution.
    

  88.  *                                   If u32CycleResolution is 100, and u32DutyCycle is 10 means 10%, 20 means 20% ...
    

  89.  *
    

  90.  * @param       u32CycleResolution   Target generator duty cycle resolution. The value in general is 100.
    

  91.  *
    

  92.  * @return      The compatator value by new duty cycle
    

  93.  */
    

  94. uint32_t CalNewDutyCMR(PWM_T *pwm, uint32_t u32ChannelNum, uint32_t u32DutyCycle, uint32_t u32CycleResolution)
    

  95. {
    

  96. //    return (u32DutyCycle * (PWM_GET_CNR(pwm, u32ChannelNum) + 1) / u32CycleResolution);
    

  97.     return (u32DutyCycle * (PWM_GET_CNR(pwm, u32ChannelNum)) / u32CycleResolution);
    

  98. }
    


  99. 

  100. /*---------------------------------------------------------------------------------------------------------*/
    

  101. /*  Main Function                                                                                          */
    

  102. /*---------------------------------------------------------------------------------------------------------*/
    

  103. int32_t main(void)
    

  104. {
    

  105.     uint8_t  u8Option;
    

  106.     uint32_t u32NewCMR = 0;
    


  107. 

  108.     /* Unlock protected registers */
    

  109. //    SYS_UnlockReg();
    


  110. 

  111.     /* Init System, IP clock and multi-function I/O */
    

  112.     SYS_Init();
    


  113. 

  114.     /* Lock protected registers */
    

  115.     SYS_LockReg();
    


  116. 

  117.     /* Reset UART module */
    

  118.     SYS_ResetModule(UART0_RST);
    


  119. 

  120.     /* Configure UART0 and set UART0 baud rate */
    

  121.     UART_Open(UART0, 115200);
    


  122. 

  123.     printf("+-----------------------------------------------------------------------------------+\n");
    

  124.     printf("|                          PWM Driver Sample Code                                   |\n");
    

  125.     printf("|                                                                                   |\n");
    

  126.     printf("+-----------------------------------------------------------------------------------+\n");
    

  127.     printf("  This sample code will use PWM0 channel 0 to output waveform, and switch duty cycle.\n");
    

  128.     printf("  I/O configuration:\n");
    

  129.     printf("    waveform output pin: PWM0 channel 0(PB.5)\n");
    

  130.     printf("\nOutput waveform is 1200 Hz and it's duty is 50%.\n");
    


  131. 

  132.     /*
    

  133.       Configure PWM0 channel 0 init period and duty(up counter type).
    

  134.       Period is HIRC / (prescaler * (CNR + 1))
    

  135.       Duty ratio = (CMR) / (CNR + 1)
    

  136.       Period = 48 MHz / (1 * (39,999 + 1)) = 1200 Hz
    

  137.       Duty ratio = (40,000) / (19,999 + 1) = 50%
    

  138.     */
    


  139. 

  140.     /* PWM0 channel 0 frequency is 1200 Hz, duty 50%, */
    

  141.     PWM_ConfigOutputChannel(PWM0, 0, 1200, 50);
    


  142. 

  143.     /* Enable output of PWM0 channel 0 */
    

  144.     PWM_EnableOutput(PWM0, PWM_CH_0_MASK);
    


  145. 

  146.     /* ZeroLevel: High, CmpUpLevel: nothing, PeriodLevel: nothing, CmpDownLevel: Low */
    

  147.     PWM_SET_OUTPUT_LEVEL(PWM0, PWM_CH_0_MASK, PWM_OUTPUT_NOTHING, PWM_OUTPUT_NOTHING, PWM_OUTPUT_HIGH, PWM_OUTPUT_LOW);
    


  148. 

  149.     /* Start PWM counter */
    

  150.     PWM_Start(PWM0, PWM_CH_0_MASK);
    


  151. 

  152.     while(1)
    

  153.     {
    

  154.         printf("\nSelect new duty: \n");
    

  155.         printf("[1] 100%% \n");
    

  156.         printf("[2] 75%% \n");
    

  157.         printf("[3] 25%% \n");
    

  158.         printf("[4] 0%% \n");
    

  159.         printf("[Other] Exit \n");
    

  160.         u8Option = getchar();
    


  161. 

  162.         if(u8Option == '1')
    

  163.         {
    

  164.             u32NewCMR = PWM_GET_CNR(PWM0, 0) + 1;
    

  165.         }
    

  166.         else if(u8Option == '2')
    

  167.         {
    

  168.             u32NewCMR = PWM_GET_CNR(PWM0, 0);
    

  169.             u32NewCMR = u32NewCMR * (100-75)/100;
    

  170.         }
    

  171.         else if(u8Option == '3')
    

  172.         {
    

  173.             u32NewCMR = PWM_GET_CNR(PWM0, 0);
    

  174.             u32NewCMR = u32NewCMR * (100-25)/100;
    

  175.         }
    

  176.         else if(u8Option == '4')
    

  177.         {
    

  178.             u32NewCMR = PWM_GET_CNR(PWM0, 0);
    

  179.         }
    

  180.         else
    

  181.         {
    

  182.             printf("Exit\n");
    

  183.             break;
    

  184.         }
    

  185.         /* Set new comparator value to register */
    

  186.         PWM_SET_CMR(PWM0, 0, u32NewCMR);
    

  187.     }
    


  188. 

  189.     /* Stop PWM counter */
    

  190.     PWM_Stop(PWM0, PWM_CH_0_MASK);
    

  191.     /* Disable output of PWM0 channel 0 */
    

  192.     PWM_DisableOutput(PWM0, PWM_CH_0_MASK);
    


  193. 

  194.     while(1);
    


  195. 

  196. }


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 楼主| 捉虫天师 发表于 2024-1-24 23:06 | 显示全部楼层
这个程序是一个用于演示单片机的 PWM（脉冲宽度调制）功能的示例代码，该单片机可能来自 Nuvoton Technology Corp。

头文件和定义
头文件： 代码包含了必要的头文件，包括 stdio.h 和 Nuvoton 单片机库（NuMicro.h）。
全局变量： 有一个全局变量 u32NewCMR 用于存储 PWM 的新比较器值。
SYS_Init 函数
SYS_Init 函数： 此函数初始化系统，配置时钟（使用 HIRC - 高速内部 RC 振荡器），设置 UART 和 PWM 模块。
PWM0_IRQHandler 函数
PWM0_IRQHandler 函数： 这是 PWM0 的空中断服务例程（ISR）。目前未执行任何操作。
CalNewDutyCMR 函数
CalNewDutyCMR 函数： 此函数根据所需的占空比、通道编号和周期分辨率计算新的比较器值，并返回计算结果。
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 楼主| 捉虫天师 发表于 2024-1-24 23:06 | 显示全部楼层
main 函数： 主函数是程序核心逻辑的所在。
初始化： 执行系统初始化，包括设置时钟源、配置 PWM 和 UART，并通过 UART 打印一些信息。
PWM 配置： 配置 PWM0 通道 0 的频率和占空比，启用 PWM 输出。
用户输入循环： 进入一个循环，通过 UART 接收用户输入，根据输入设置新的比较器值，然后将其应用于 PWM。
停止 PWM： 用户输入退出后，停止 PWM 计数器并禁用 PWM 输出。
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 楼主| 捉虫天师 发表于 2024-1-24 23:06 | 显示全部楼层
该程序的主要目的是演示如何使用 PWM 生成具有可变占空比的波形。用户可以通过输入选择不同的占空比，从而改变 PWM 输出的脉冲宽度。
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冬天下雪 发表于 2024-1-25 11:34 | 显示全部楼层
这种可变占空比的应用场景是什么呢？
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勇敢的大白菜 发表于 2024-1-25 11:38 | 显示全部楼层
冬天下雪 发表于 2024-1-25 11:34
这种可变占空比的应用场景是什么呢？

一般在灯光显示的环境。
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小明的同学 发表于 2024-1-28 19:40 | 显示全部楼层
PWM_SET_CMR(PWM0, 0, u32NewCMR);
其实就是修改这个函数参数。
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埃娃 发表于 2024-1-29 10:17 来自手机 | 显示全部楼层
调节占空比可以调节亮度
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