求助：STC单片机PWM问题

只看该作者 · 2014-4-14 11:58

有一个问题不知道如何解决，希望哪位大侠可以帮小弟一下。
想编一个16位频率大约19KHz的pwm波，用20MHz的晶振，应该怎么实现呢？
我纠结的问题是，用20MHz的晶振不是只能输出20000000/（2^16）这样频率的pwm吗？还是我哪里理解错了？

3万 · 2014-4-14 22:02

你第二行里也说了，是大约19KHz，所以PWM频率有一点误差也是可以的

1万 · 2014-4-15 15:42

20MHz时钟出PWM是只有几百Hz，要出19KHz，要么降低PWM有效位数为10Bit，要么提高时钟频率到一般难以承受的地步（似乎过GHz了？）

1万 · 2014-4-15 15:52

另外说一个不幸的消息，STC的PWM最高分辨率是8Bit，16Bit也好、10Bit也罢，都没有......

只看该作者 · 2014-4-15 21:03

dirtwillfly 发表于 2014-4-14 22:02
你第二行里也说了，是大约19KHz，所以PWM频率有一点误差也是可以的

但是这里达不到19KHz，按照这样子算大约只有300多Hz，感觉太少了呀

只看该作者 · 2014-4-15 21:07

wh6ic 发表于 2014-4-15 15:52
另外说一个不幸的消息，STC的PWM最高分辨率是8Bit，16Bit也好、10Bit也罢，都没有...... ...

但是数据手册上说的这个是什么意思啊？
“用CCP/PCA软硬件结合实现9~16位PWM”

只看该作者 · 2014-4-15 21:09

我把程序贴上来吧！这个好像是12位6KHz的程序，请大家帮我看看！
/*------------------------------------------------------------------*/
/* --- STC MCU International Limited -------------------------------*/
/* --- STC 1T Series MCU Programme Demo ----------------------------*/
/* --- Fax: 86-755-82944243 ----------------------------------------*/
/* --- Tel: 86-755-82948412 ----------------------------------------*/
/* If you want to use the program or the program referenced in the  */
/* article, please specify in which data and procedures from STC */
/*------------------------------------------------------------------*/

/*    本程序经过测试完全正常, 不提供电话技术支持, 如不能理解, 请自行补充相关基础.  */

/*
功能: 使用STC内带的PCA做9~16位的PWM。在PWMn.h中选择是STC12C5201AD系列还是STC12C5A60S2系列。
               原理说明：
本示例程序介绍在一些应用中所需要的高于8位分辨率的9~16位PWM，而8位的PWM可以直接使用STC的硬件PWM，请参考有关的的(Datasheet)。
本应用所需要资源：PCA可编程计数器阵列，捕获寄存器，匹配中断向量。
程序用到两个16位变量:
PWM_high  保存PWM输出高电平的PCA时钟数。
PWM_low 保存PWM输出低电平的PCA时钟数。
PWM的周期 = PWM_HIGH + PWM_LOW。
PCA时钟源有8种选择。
PCA模块被配置为16位高速输出方式，当PCA计数值与捕获寄存器数值匹配时，将CCP0输出取反，同时发生比较匹配中断。
比较匹配中断里判断高速输出的电平，如果是高电平，则向捕获寄存器装入高电平的PCA时钟数。如果是低电平，则装入低电平的PCA时钟数。
由于中断处理需要一点时间，所以输出的占空比不能到0%或100%，所以对PWM_high有最小和最大值，中断处理绝对时间大约为100个SYSCLK。

本示例程序的测试是基于如下假设：
PCA时基信号为系统时钟Fosc，PCA中断优先级为最高。
提示：其它中断服务开销很长时间时，有可能会影响本程序的正常运行。

本示例程序用户可以在"用户配置宏"中选择以下参数：
PCA_IDLE_DISABLE 在IDLE模式是否禁止PCA工作，选择1: MCU在IDLE模式时禁止PCA工作，  选择0:  MCU在IDLE模式时允许PCA工作。
PCA_SOURCE_SELECT 选择PCA的基准时钟源，本示例使用系统时钟Fosc做PCA时钟源。
PWM_DUTY          定义PWM的周期，数值为PCA所选择的时钟脉冲个数，用户只需要装载PWM_high，PWM_low是根据这个周期计算出来的。
PWM_HIGH_MAX       限制PWM输出的最大占空比，原因如前所述。如果装载PWM_high大于此数值，将返回错误。
PWM_HIGH_MIN       限制PWM输出的最小占空比，原因如前所述。如果装载PWM_high小于此数值，将返回错误。
*/

#include "reg51.h"

#define    MAIN_Fosc 24576000L //定义时钟
#define    PCA_IDLE_DISABLE 0          //1: MCU在IDLE模式时禁止PCA工作。 0:  MCU在IDLE模式时允许PCA工作。
#define    PCA_SOURCE_SELECT 4          //选择PCA的基准时钟源。
                                          //0：系统时钟Fosc/12。
                                          //1：系统时钟Fosc/2。
                                          //2：定时器0的溢出。
                                          //3：ECI/P3.4脚的外部时钟输入（最大=Fosc/2）。
                                          //4：系统时钟Fosc。
                                          //5：系统时钟Fosc/4。
                                          //6：系统时钟Fosc/6。
                                          //7：系统时钟Fosc/8。
#define    PWM_DUTY       4096          //定义PWM的周期，数值为PCA所选择的时钟脉冲个数

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

sfr P_SW1    = 0xA2;                   //外设功能切换寄存器1

#define CCP_S0 0x10                      //P_SW1.4
#define CCP_S1 0x20                      //P_SW1.5

sfr CCON       = 0xD8;                //PCA控制寄存器
sbit CCF0    = CCON^0;                //PCA模块0中断标志
sbit CCF1    = CCON^1;                //PCA模块1中断标志
sbit CR       = CCON^6;                //PCA定时器运行控制位
sbit CF       = CCON^7;                //PCA定时器溢出标志
sfr CMOD       = 0xD9;                //PCA模式寄存器
sfr CL       = 0xE9;                //PCA定时器低字节
sfr CH       = 0xF9;                //PCA定时器高字节
sfr CCAPM0    = 0xDA;                //PCA模块0模式寄存器
sfr CCAP0L    = 0xEA;                //PCA模块0捕获寄存器 LOW
sfr CCAP0H    = 0xFA;                //PCA模块0捕获寄存器 HIGH
sfr CCAPM1    = 0xDB;                //PCA模块1模式寄存器
sfr CCAP1L    = 0xEB;                //PCA模块1捕获寄存器 LOW
sfr CCAP1H    = 0xFB;                //PCA模块1捕获寄存器 HIGH
sfr CCAPM2    = 0xDC;                //PCA模块2模式寄存器
sfr CCAP2L    = 0xEC;                //PCA模块2捕获寄存器 LOW
sfr CCAP2H    = 0xFC;                //PCA模块2捕获寄存器 HIGH
sfr PCA_PWM0 = 0xf2;                //PCA模块0的PWM寄存器
sfr PCA_PWM1 = 0xf3;                //PCA模块1的PWM寄存器
sfr PCA_PWM2 = 0xf4;                //PCA模块2的PWM寄存器

sfr P1M0       = 0x92;
sfr P1M1       = 0x91;

sbit  CCP0    = P1^1;
sbit  CCP1    = P1^0;

#define    PWM_HIGH_MAX PWM_DUTY-32    //限制PWM输出的最大占空比。
#define    PWM_HIGH_MIN       32       //限制PWM输出的最小占空比。

/*************  本地变量声明 **************/
unsigned int pwm;       //定义用户操作的PWM变量

/*************  本地函数声明 **************/
void  delay_ms(unsigned char ms);

/****************  外部函数声明和外部变量声明 *****************/
extern unsigned int PWM_high;             //PWM空比寄存器，即PWM输出高电平的PCA时钟脉冲个数（占空比写入变量）。
void PWMn_SetHighReg(unsigned int high);
void PWMn_init(unsigned int high);

/******************** 主函数 **************************/
//========================================================================
// 函数: void main(void)
// 描述: 不断更新PWM值，用示波器观察占空比变化。
// 参数: 无。
// 返回: 无。
// 版本: VER1.0
// 日期: 2011-4-11
// 备注:
//========================================================================
void main(void)
{
pwm = 1000;                            //pwm初值
pwm = PWM_HIGH_MIN;                   //pwm初值
PWMn_init(pwm); //初始化pwm

while (1)
{
      delay_ms(10); //延时
      pwm += 10;
      if(pwm >= PWM_HIGH_MAX) pwm = PWM_HIGH_MIN;
      PWMn_SetHighReg(pwm);             //更新PWM的占空比
}
}
/**********************************************/

//========================================================================
// 函数: void  delay_ms(unsigned char ms)
// 描述: 延时函数。
// 参数: ms,要延时的ms数.
// 返回: none.
// 版本: VER1.0
// 日期: 2010-12-15
// 备注:
//========================================================================
void  delay_ms(unsigned char ms)
{
   unsigned int i;
   do
   {
      i = MAIN_Fosc / 14000L; //1T
      while(--i)  ;
   }while(--ms);
}

unsigned int PWM_high;                //定义PWM占空比寄存器，即PWM输出高电平的PCA时钟脉冲个数（占空比写入变量）。
unsigned int PWM_low;                   //定义PWM输出低电平的PCA时钟脉冲个数。
unsigned int CCAP0_tmp;                //定义CCAP0重装载影射寄存器。

//========================================================================
// 函数: void PWMn_SetHighReg(unsigned int high)
// 描述: 写入占空比数据。
// 参数: high:  占空比数据，即PWM输出高电平的PCA时钟脉冲个数。
// 返回: 无
// 版本: VER1.0
// 日期: 2009-12-30
// 备注:
//========================================================================
void PWMn_SetHighReg(unsigned int high)
{
if(high > PWM_HIGH_MAX)    high = PWM_HIGH_MAX; //如果写入大于最大占空比数据，强制为最大占空比。
if(high < PWM_HIGH_MIN)    high = PWM_HIGH_MIN; //如果写入小于最小占空比数据，则返回错误代码2。
CR = 0;                   //停止PCA。
PWM_high = high;                      //数据在正确范围，则装入占空比寄存器。
PWM_low = PWM_DUTY - high;             //计算并保存PWM输出低电平的PCA时钟脉冲个数。
CR = 1;                   //启动PCA。
}

//========================================================================
// 函数: void PWMn_init(unsigned int high)
// 描述: 初始化程序。
// 参数: high:  初始化占空比数据，即PWM输出高电平的PCA时钟脉冲个数。
// 返回: 无
// 版本: VER1.0
// 日期: 2009-12-30
// 备注:
//========================================================================
void PWMn_init(unsigned int high)
{
ACC = P_SW1;
ACC &= ~(CCP_S0 | CCP_S1);             //CCP_S0=0 CCP_S1=0
P_SW1 = ACC;                         //(P1.2/ECI, P1.1/CCP0, P1.0/CCP1, P3.7/CCP2)

//  ACC = P_SW1;
//  ACC &= ~(CCP_S0 | CCP_S1);             //CCP_S0=1 CCP_S1=0
//  ACC |= CCP_S0;                         //(P3.4/ECI_2, P3.5/CCP0_2, P3.6/CCP1_2, P3.7/CCP2_2)
//  P_SW1 = ACC;
//
//  ACC = P_SW1;
//  ACC &= ~(CCP_S0 | CCP_S1);             //CCP_S0=0 CCP_S1=1
//  ACC |= CCP_S1;                         //(P2.4/ECI_3, P2.5/CCP0_3, P2.6/CCP1_3, P2.7/CCP2_3)
//  P_SW1 = ACC;

P1M1 &= ~0x02,  P1M0 |=  0x02;       //CCAP0使用PUSH-PULL输出模式
CCON = 0;                            //清除CF、CR、CCF0、CCF1
CMOD = (PCA_IDLE_DISABLE << 7) | (PCA_SOURCE_SELECT << 1);  //初始化PCA模式寄存器，这两项在PWMn.h中选择。
CCAPM0 = 0x4D;                         //高速输出模式，允许比较匹配中断(ECCF0=1)。
CL = 0;                               //清空PCA基本计数器。
CH = 0;
CCAP0_tmp = 0;                         //清空CCAP0重装载影射寄存器。
PWMn_SetHighReg(high);                //初始化占空比数据。
CR = 1;                               //启动PCA。
EA = 1;                               //允许总中断
}

//========================================================================
// 函数: void PCA_interrupt (void) interrupt 7
// 描述: PCA中断服务程序。
// 参数: 无。
// 返回: 无。
// 版本: VER1.0
// 日期: 2009-12-30
// 备注:
//========================================================================
void PCA_interrupt (void) interrupt 7
{
if(CCF0 == 1)    //PCA模块0中断
{
      CCF0 = 0;    //清PCA模块0中断标志

      if(CCP0 == 1) CCAP0_tmp += PWM_high;    //输出为高电平，则给影射寄存器装载高电平时间长度
      else          CCAP0_tmp += PWM_low;    //输出为低电平，则给影射寄存器装载低电平时间长度
      CCAP0L = (unsigned char)CCAP0_tmp;       //将影射寄存器写入捕获寄存器，先写CCAP0L
      CCAP0H = (unsigned char)(CCAP0_tmp >> 8); //后写CCAP0H
}
/*
else if(CCF1 == 1)                      //PCA模块1中断
{
      CCF1 = 0;                            //清PCA模块1中断标志
}
else if(CF == 1)                         //PCA溢出中断
{
      CF = 0;                               //清PCA溢出中断标志
}
*/
}

3万 · 2014-4-15 23:50

chenjch 发表于 2014-4-15 21:07
但是数据手册上说的这个是什么意思啊？
“用CCP/PCA软硬件结合实现9~16位PWM” ...

鱼与熊掌不能兼得

只看该作者 · 2014-4-16 11:05

dirtwillfly 发表于 2014-4-15 23:50
鱼与熊掌不能兼得

就是说位数高，频率就不可避免地要降低，是这个意思吗？

求助：STC单片机PWM问题

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