標(biāo)題: S3C2410中的脈寬調(diào)制定時(shí)器(PWM) [打印本頁(yè)]
作者: 葛靖青    時(shí)間: 2010-11-3 10:51
標(biāo)題: S3C2410中的脈寬調(diào)制定時(shí)器(PWM)
 S3C2410有5個(gè)16bit定時(shí)器。定時(shí)器0-3有脈寬調(diào)制功能（Pulse Width Modulation，PWM），定時(shí)器4是內(nèi)部定時(shí)器，沒(méi)有輸出引腳。定時(shí)器0有Dead-zone發(fā)生器，可以保證一對(duì)反向信號(hào)不會(huì)同時(shí)改變狀態(tài)，常用于大電流設(shè)備中。
    定時(shí)器0-1共用一個(gè)8bit prescaler，定時(shí)器2-4共用另外一個(gè)。每個(gè)定時(shí)器有一個(gè)時(shí)鐘分頻器，可以選擇5種分頻方法。每個(gè)定時(shí)器從各自的時(shí)鐘分頻器獲取時(shí)鐘信號(hào)。prescaler是可編程的，并依據(jù)TCFG0-1寄存器數(shù)值對(duì)PCLK進(jìn)行分頻。
    當(dāng)定時(shí)器被使能之后，定時(shí)器計(jì)數(shù)緩沖寄存器（TCNTBn）中初始的數(shù)值就被加載到遞減計(jì)數(shù)器中。定時(shí)器比較緩沖寄存器（TCMPBn）中的初始數(shù)值被加載到比較寄存器中，以備與遞減計(jì)數(shù)器數(shù)值進(jìn)行比較。這種雙緩沖特點(diǎn)可以讓定時(shí)器在頻率和占空比變化時(shí)輸出的信號(hào)更加穩(wěn)定。
    每個(gè)定時(shí)器都有一個(gè)各自時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)的16bit遞減計(jì)數(shù)器，當(dāng)計(jì)數(shù)器數(shù)值為0時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)定時(shí)中斷，同時(shí)TCNTBn中的數(shù)值被再次載入遞減計(jì)數(shù)器中再次開(kāi)始計(jì)數(shù)。只有關(guān)閉定時(shí)器才不會(huì)重載。TCMPBn的數(shù)值用于PWM，當(dāng)遞減計(jì)數(shù)器的數(shù)值和比較寄存器數(shù)值一樣時(shí)，定時(shí)器改變輸出電平，因此，比較寄存器決定了PWM輸出的開(kāi)啟和關(guān)閉。
    S3C2410的PWM定時(shí)器采用雙buffer機(jī)制，可以不停止當(dāng)前定時(shí)器的情況下設(shè)置下一輪定時(shí)操作。定時(shí)器值可以寫(xiě)到TCNTBn，而當(dāng)前定時(shí)的計(jì)數(shù)值可以從TCNTOn獲得，即，從TCNTBn獲得的不是當(dāng)前數(shù)值而是下一次計(jì)數(shù)的初始值。
    自動(dòng)加載功能被打開(kāi)后，當(dāng)TCNTn數(shù)值遞減到0時(shí)，芯片自動(dòng)將TCNTBn的數(shù)值拷貝到TCNTn，從而開(kāi)始下一次循環(huán)，若TCNTBn數(shù)值為0，則不會(huì)有遞減操作，定時(shí)器停止。
    第一次啟動(dòng)定時(shí)器的過(guò)程如下：
  1. 初始化TCNTBn和TCMPBn的數(shù)值；
  2. 設(shè)置定時(shí)器的人工加載位，不管是否使用極性轉(zhuǎn)換功能，都將極性轉(zhuǎn)換位打開(kāi)；
  3. 設(shè)置定時(shí)器的啟動(dòng)位來(lái)啟動(dòng)定時(shí)器，同時(shí)清除人工加載位。

       若定時(shí)器在計(jì)數(shù)過(guò)程中被停止，則TCNTn保持計(jì)數(shù)值，若需要設(shè)置新的數(shù)值需要人工加載。定時(shí)器的工作過(guò)程可以用下圖表示。
 

  1. 使能自動(dòng)加載功能，設(shè)置TCNTBn=160，TCMPBn=110，設(shè)置人工加載位并配置極性轉(zhuǎn)換位，人工加載位將時(shí)TCNTBn、TCMPBn的數(shù)值加載到TCNTn、TCMPn。然后，設(shè)置TCNTBn、TCMPBn為80和40，作為下一次定時(shí)的參數(shù)。
  2. 設(shè)置啟動(dòng)位，若人工加載位為0，極性轉(zhuǎn)換關(guān)閉，自動(dòng)加載開(kāi)啟，則定時(shí)器開(kāi)始遞減計(jì)數(shù)（計(jì)數(shù)前有一個(gè)設(shè)定時(shí)間，可以理解為與setup time類(lèi)似）。
  3. 當(dāng)TCNTn的數(shù)值和TCMPn一致時(shí)，TOUTn從低變?yōu)楦摺?
  4. 當(dāng)TCNTn計(jì)數(shù)至0，定時(shí)器產(chǎn)生中斷請(qǐng)求，同時(shí)TCNTBn、TCMPBn的數(shù)值被自動(dòng)加載到TCNTn、TCMPn，前者為80，后者為40。
  5. 中斷服務(wù)向量（ISR）將TCNTBn、TCMPBn設(shè)置為80和60。
  6. 與3相似。
  7. 與4相似，TCNTn、TCMPn，前者為80，后者為60。
  8. ISR服務(wù)程序中，將自動(dòng)加載和中斷請(qǐng)求關(guān)閉。
  9. 與6、3相似。
  10. TCNTn為0，TCNTn不會(huì)自動(dòng)加載新的數(shù)值，定時(shí)器被關(guān)閉。
  11. 沒(méi)有新的中斷發(fā)生。

    同時(shí)，由上面的工作過(guò)程可以看出，通過(guò)ISR或別的方法寫(xiě)入不同的TCMPBn的數(shù)值，就可以調(diào)節(jié)輸出信號(hào)的占空比，實(shí)現(xiàn)脈寬調(diào)制（PWM）。      
     Dead Zone主要用在控制外設(shè)的使能，其功能主要是在關(guān)閉一個(gè)設(shè)備和開(kāi)啟另一個(gè)設(shè)備之間，插入一個(gè)時(shí)間間隙，以防止兩個(gè)設(shè)備同時(shí)改變狀態(tài)。（有利于減小系統(tǒng)干擾？）
    定時(shí)器可以通過(guò)TCFG1寄存器的DMA模式位配置為DMA請(qǐng)求源信號(hào)（nDMA_REQ）發(fā)生器，當(dāng)定時(shí)器被這樣配置后，它將nDMA_REQ信號(hào)一直置低，直到接收到ACK信號(hào)。當(dāng)定時(shí)器收到ACK信號(hào)，它將nDMA_REQ信號(hào)置高（無(wú)效）。當(dāng)定時(shí)器被設(shè)置為DMA請(qǐng)求模式時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生中斷請(qǐng)求。只能有一個(gè)定時(shí)器被配置為DMA請(qǐng)求源。





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