PWM 和 ADC 模块实现 PWM 匹配中断触发 ADC 转换的功能

只看该作者 · 2025-2-27 10:48

1. 代码功能概述
PWM 模块：配置 PWM0 和 PWM01 输出，设置周期和占空比，并通过 PWM 匹配中断触发 ADC 转换。
ADC 模块：配置 ADC 模块，使用外部通道 1（P11 引脚）采集模拟信号，并将转换结果存储在变量 gui_AdcValue 中。

中断服务函数：

PWM 中断：在 PWM 匹配时触发，翻转 P0_0 引脚状态。
ADC 中断：在 ADC 转换完成后触发，翻转 P0_1 引脚状态，并清除 ADC 中断标志。

系统初始化

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WDTCCR = 0x00;  // 关闭看门狗

CLKCON = 0x02;  // 选择内部高频 RC 为系统时钟，Fosc = 32MHz

CLKDIV = 0x02;  // Fosc 2 分频得到 Fcpu，Fcpu = 16MHz

IO 配置初始化

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P0M0 = 0x88;  // P00、P01 设置为推挽输出

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

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

PWM 配置初始化

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PWM0_MAP = 0x12;  // PWM0 通道映射到 P22 口

PWM01_MAP = 0x08; // PWM01 通道映射到 P10 口



PWMCON0 = 0x04;   // 边沿对齐，12 位 PWM 计数

PWMCON1 = 0x30;   // PWM0 计数器匹配中断使能，不移相

PWMCON3 = 0x01;   // 独立模式

PWM0C = 0x80;     // 允许 PWM0 中断，PWM0 和 PWM01 高有效，Fosc 时钟 2 分频



PWM0PH = 0x03;    // 周期高 4 位

PWM0PL = 0xFF;    // 周期低 8 位

PWM0DH = 0x02;    // PWM0 高 4 位占空比

PWM0DL = 0x00;    // PWM0 低 8 位占空比

PWM0DTH = 0x02;   // PWM01 高 4 位占空比

PWM0DTL = 0x00;   // PWM01 低 8 位占空比



PWM0INTDIV = 0x10; // PWM0 匹配中断分频

PWMEN = 0x11;      // 使能 PWM0 和 PWM01 输出

PWM 周期和占空比计算：

周期 = 0x03FF / (Fosc / PWM 分频系数) = 1023 / (32MHz / 2) ≈ 63.93μs。
占空比 = 0x0200 / (Fosc / PWM 分频系数) = 512 / (32MHz / 2) ≈ 21.31μs，占空比为 33.3%。
PWM0_MAP 和 PWM01_MAP：将 PWM0 和 PWM01 输出映射到 P22 和 P10 引脚。
PWMCON0 和 PWMCON1：配置 PWM 的工作模式和中断使能。
PWMEN：使能 PWM0 和 PWM01 输出。

ADC 配置初始化

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P1M0 = P1M0 & 0x0F | 0x30;  // P11 设置为模拟输入

ADCC0 = 0xC3;               // 启动 ADC 电源，内部参考电压 2V

Delay_2us(10);              // 延时 20us，确保 ADC 系统稳定

ADCC1 = 0x01;               // 选择外部通道 1（P11）

ADCC2 = 0x4B;               // 转换结果 12 位数据，数据右对齐，ADC 时钟 8 分频

ADCC3 = 0x0D;               // PWM0 匹配中断触发 ADC 转换



ADCDLYH = 0x00;

ADCDLYL = 0x01;



IP3 = 0x30;  // ADC 优先级为 3

EADC = 1;    // 打开 ADC 中断

EA = 1;      // 打开总中断

P1M0：配置 P11 为模拟输入模式，用于 ADC 采样。
ADCC0：启动 ADC 电源，选择内部参考电压 2V。
ADCC1：选择外部通道 1（P11）作为 ADC 输入。
ADCC2：配置 ADC 转换结果为 12 位，数据右对齐，ADC 时钟 8 分频。
ADCC3：配置 PWM0 匹配中断触发 ADC 转换。
EADC 和 EA：使能 ADC 中断和全局中断。

ADC 中断服务函数：

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void ADC_Rpr() interrupt ADC_VECTOR {

    if (ADCC0 & 0x20) {  // 检查 ADC 中断标志

        P0_1 = ~P0_1;    // 翻转 P0_1 引脚状态

        ADCC0 &= ~0x20;  // 清除 ADC 中断标志

    }

}

当 ADC 转换完成时，触发中断，翻转 P0_1 引脚状态，并清除中断标志。
PWM 中断服务函数：

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void PWM_Rpt() interrupt PWM_VECTOR {

    if (PWMCON1 & 0x40) {  // 检查 PWM 中断标志

        PWMCON1 &= ~0x40;  // 清除 PWM 中断标志

        P0_0 = ~P0_0;      // 翻转 P0_0 引脚状态

    }

}

当 PWM 匹配时，触发中断，翻转 P0_0 引脚状态，并清除中断标志。

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void Delay_2us(unsigned int fui_i) {

    while (fui_i--);

}

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应用注意事项
ADC 时钟频率：建议 ADC 时钟频率不超过 2MHz，以保证转换精度。

内部参考电压：选择 2V 参考电压时，VDD 工作电压须高于 2.7V。

ADC 启动延时：使能 ADC 模块或切换通道后，建议延时 20μs 再启动转换。

PWM 触发 ADC：PWM 中点触发仅适用于中心对齐模式的 PWM 输出。

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完整代码如下：

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/**

*   ************************************************************************************

*                                                                上海芯圣电子股份有限公司

*                                                                    www.holychip.cn

*        ************************************************************************************

*        @Examle Version                V1.0.0.5

*        @Date                                2023.04.07

*        ************************************************************************************

*                                                                         模块性能介绍

*        1、HC89S105AC8提供10/12位ADC检测，拥有32路外部输入通道以及2路内部输入通道

*        2、参考电压可选择内部Vref（VDD、2V、3V、4V）以及外部Vref，转换后的数据可选择数

*           据位数和对齐方向

*        3、ADC 模拟看门狗功能，被 ADC 转换的模拟电压与高、低阈值比较寄存器的值比较

*        4、可由外部触发信号启动 ADC 转换，并带有触发延时计时器

*        5、提供 ADC 连续转换，并可设置连续转换的时间间隔

*        ************************************************************************************

*                                                                         应用注意事项

*        1、在掉电模式下，ADCEN强制为0，ADC失能。

*        2、为保证ADC转换精度，建议ADC转换时钟频率在2MHz及2MHz以下。

*        3、内部参考电压选择2V时，VDD工作电压须高于2.7V。内部参考电压选择3V/4V时，VDD工作电

*           压须高于内部参考电压0.5V以上。

*        4、使能ADC模块或者切换通道后，为保证精度建议延时20us再启动转换。

*        5、启动转换时，ADCIF需要先软件清0，ADCIF位为1时，置ADCST不能启动新的转换。在转换过

*           程中，若ADCST位软件清0将终止转换。

*        6、在进行内部通道选择时，外部通道选择XCHS[3:0]应配置为1111，否则可能会造成内部通道

*           和外部通道同时打开的情况。

*        7、选择内部参考电压 2/3/4V时，相应的 ADC 时钟需要配置ADCTS [2:0]设置一次转换需要

*           的 ADC_CLK 个数。如果选择 VDD 作参考电压，无论 ADC 时钟为多少，都可以选择 15 个

*           ADC_CLK。

*        8、PWM 中点触发仅适用于中心对齐模式的 PWM 输出。

*        9、当 ADCST 为 1 时（正在转换），外部触发信号不会影响 ADC 直到本次 ADC 转换结束即 

*           ADCST 被硬件清 0。

*        ************************************************************************************

*                                                                         客户服务

*        感谢您使用我们的单片机，若发现错误或对函数的使用存在疑问。请添加上海芯圣电子官方QQ群

*        ****************************技术支持群：201030494***********************************

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

#define        ALLOCATE_EXTERN

#include "HC89S105AC8.h"



void Delay_2us(unsigned int fui_i);          //延时函数

unsigned int gui_AdcValue = 0;                                 //存放当前获取的ADC的值



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

  * @实现效果        PWM匹配中断触发ADC

  * @操作方法   P11端口接1V电压，P01,P00翻转

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

void main(void)

{

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

        CLKCON = 0x02;                           //选择内部高频RC为系统时钟，Fosc=32MHz

        CLKDIV = 0x02;                           //Fosc 2分频得到Fcpu，Fcpu=16MHz

                                  

/**********************************IO配置初始化**************************************/

        P0M0 = 0x88;   //P00、P01设置为推挽输出        



/**********************************PWM 配置初始化**************************************/

        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 = 0x12;  //PWM0通道映射P22口

        PWM01_MAP = 0x08; //PWM01通道映射P10口



        PWMCON0 = 0X04;     //边沿对齐，12位PWM计数

        PWMCON1 = 0X30;     //PWM0 计数器匹配中断使能,不移相

        PWMCON3 = 0x01;     //独立模式

        PWM0C = 0x80;       //允许 PWM0 中断 PWM0 PWM01高有效，Fosc时钟2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)                

        //                        = 0x03ff / (32000000 / 2) 

        //                         = 1023   /16000000 

        //                        = 63.93us                                   



        PWM0PH = 0x03; //周期高4位

        PWM0PL = 0xFF; //周期低8位



        //占空比计算= 0x0200 / (Fosc / PWM分频系数)                

        //                        = 0x0200 / (32000000 / 2) 

        //                         = 341          / 16000000 

        //                        = 21.31us                   占空比为 21.31/63.93 = 33.3%



        PWM0DH = 0x02;        //PWM0高4位占空比

        PWM0DL = 0x00;        //PWM0低8位占空比

        

        PWM0DTH = 0x02; //PWM01高4位占空比

        PWM0DTL = 0x00; //PWM01低8位占空比

    

        PWM0INTDIV = 0x10; // PWM0匹配中断分频

        PWMEN = 0x11;           //使能PWM0和PWM01输出

        

/************************** ADC配置初始化 ************************************************/        

    P1M0 = P1M0 & 0x0F | 0x30;  //P11设置为模拟输入

        ADCC0 = 0xC3;                            //启动ADC电源,内部参考电压 2V

        Delay_2us(10);              //延时20us,确保ADC系统稳定

        ADCC1 = 0x01;                            //选择外部通道1

        ADCC2 = 0x4B;               //转换结果12位数据，数据右对齐，ADC时钟8分频

        ADCC3 = 0x0D;               //PWM0 匹配中断

    

        ADCDLYH = 0x00;

        ADCDLYL = 0x01;

        

        IP3 = 0x30;             //ADC优先级为3

        

        EADC = 1;        //打开ADC中断

        EA = 1;          //打开总中断

        while (1);

        

}

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

  * @说明          ADC中断服务函数

  *        @参数         无

  * @返回值 无

  * @注                  无

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



void ADC_Rpr() interrupt ADC_VECTOR

{

        if (ADCC0 & 0X20)

        {

                P0_1 = ~P0_1;

                ADCC0 &= ~0x20; //清ADCIF标志

        }

}

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

  * @说明          PWM中断服务函数

  *        @参数         无

  * @返回值 无

  * @注                  无

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

void PWM_Rpt() interrupt PWM_VECTOR

{

        if (PWMCON1 & 0x40)

        {

                PWMCON1 &= ~0x40;

                P0_0 = ~P0_0;

        }

}

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

  * @说明          延时函数

  * @参数          fui_i : 延时时间

  * @返回值 无

  * @注         Fcpu = 16MHz,fui_i = 1时,延时时间约为2us

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

void Delay_2us(unsigned int fui_i)

{

        while (fui_i--);

}

PWM 和 ADC 模块实现 PWM 匹配中断触发 ADC 转换 的功能

PWM 和 ADC 模块实现 PWM 匹配中断触发 ADC 转换的功能