STC12C5201AD單片機(jī)的PWM功能的應(yīng)用總結(jié)

這里主要是對(duì)PWM輸出功能進(jìn)行介紹。

首先要清楚與PCA/PWM應(yīng)用有關(guān)的特殊功能寄存器

1、 PCA工作模式寄存器CMOD

CIDL：空閑模式下是否停止PCA計(jì)數(shù)的控制位

      當(dāng)CIDL=0時(shí)，空閑模式下PCA計(jì)數(shù)器繼續(xù)工作

      當(dāng)CIDL=1時(shí)，空閑模式下PCA計(jì)數(shù)器停止工作

CPS2\CPS1\CPS0：pca計(jì)數(shù)器脈沖源選擇控制位。

0     0     0     0，系統(tǒng)時(shí)鐘SYSCLK/12

0     0     1     1，系統(tǒng)時(shí)鐘SYSCLK/2

0     1     0     2，定時(shí)器0的溢出脈沖。由于定時(shí)器0可以工作在1T模式，所以可以達(dá)到計(jì)一個(gè)時(shí)鐘就溢出，從而達(dá)到最高頻率CPU工作時(shí)時(shí)鐘SYSCLOCK，通過改變定時(shí)器0的溢出率，可以實(shí)現(xiàn)可調(diào)頻率的PWM輸出。

0     1     1     3，ECI/P1.2(或P1.4)腳輸入的外部時(shí)鐘（最大速率=SYSCLK/2）

1     0     0     4，系統(tǒng)時(shí)鐘 SYSCLK

1     0     1     5，系統(tǒng)時(shí)鐘/4，sysclk/4

1     1     0     6, 系統(tǒng)時(shí)鐘/6，

1     1     1     7， 系統(tǒng)時(shí)鐘/8

2、 PCA控制寄存器CCON

CF：PCA計(jì)數(shù)器陣列溢出標(biāo)志位。當(dāng)PCA計(jì)數(shù)器溢出時(shí)，CF由硬件置位。如果CMOD寄存器的ECF位置位，則CF標(biāo)志可用來產(chǎn)生中斷。CF位可通過硬件或軟件置位，但只可通過軟件清零。

CR:PCA計(jì)數(shù)器陣列運(yùn)行控制位，該位通過軟件置位，用來啟動(dòng)計(jì)數(shù)器陣列計(jì)數(shù)，通過軟件清零，用來關(guān)閉PCA計(jì)數(shù)器。

CCF1：pca模塊1中斷標(biāo)志。當(dāng)出現(xiàn)匹配或捕獲時(shí)該位由硬件置位，必須通過軟件清零

CCF0：PCA模塊0中斷標(biāo)志。

3、 PCA比較/捕獲寄存器CCAPM0和CCAPM1

ECOM0：允許比較器功能控制位。為1，允許

CAPP0：正捕獲控制位。為1，允許

CAPN0：負(fù)捕獲控制位。為1，允許

MAT0：匹配控制位。

      為1時(shí)，PCA計(jì)數(shù)值與模塊的比較/捕獲寄存器的值的匹配將置位CCON寄存器的中斷標(biāo)志位CCF0。

TOG0：翻轉(zhuǎn)控制位。當(dāng)tog0=1時(shí)，工作在PCA高速輸出模式，PCA計(jì)數(shù)器的值與模塊的比較/捕獲寄存器的值的匹配將使CEX0腳翻轉(zhuǎn)。（CCP0/PCA0/PWM0/P1.3）

PWM0：脈沖調(diào)節(jié)模式

       當(dāng)PWM0=1時(shí)，允許CEX0腳用作脈寬調(diào)節(jié)輸出（CCP0/PCA0/PWM0/P1.3）

ECCF0：時(shí)能CCF0中斷。使能寄存器CCON的比較/捕獲標(biāo)志CCF0，用來產(chǎn)生中斷。

4、 PCA的16位寄存器——低8位CL和高8位CH

用于保存PCA的裝載值。

5、 PCA捕捉/比較寄存器——CCAPnL（低位字節(jié)）和CCAPnH（高位字節(jié)）

當(dāng)PCA模塊用于捕獲或比較時(shí)，它們用于保存各個(gè)模塊的16位捕捉計(jì)數(shù)值；當(dāng)PCA模塊用于PWM模式時(shí)，它們用來控制輸出的占空比。其中，n=0、1，分別對(duì)應(yīng)模塊0和模塊1.復(fù)位值均為00H，對(duì)應(yīng)的地址分別為：

CCAP0_EAH\ CCAP0H_FAH:

CCAP1_EBH\CCAP1H_FAH;

 

PCA模塊的工作模式設(shè)定表如下：

ECOMn  CAPPn   CAPNn   MATn   TOGn    PWMn   ECCFn      模塊功能

   0     0        0        0      0        0        0     無此操作

   1     0        0        0      0        1        0     8位PWM，無中斷

   1     1        0        0      0        1        1     8位PWM輸出，由低變高可產(chǎn)生中斷

   1     0        1        0      0        1         1    8位PWM輸出，由高變低可產(chǎn)生中斷

   1     1        1        0      0        1         1     8位PWM輸出，由低變高或者有高變低均可產(chǎn)生中斷

   X     1        0        0      0        0         x     16位捕獲模式，由CCPn/PCAn的上升沿觸發(fā)

   X     0        1        0      0        0         x     16位捕獲模式，由CCPn/PCAn的下降沿觸發(fā)

   X     1        1        0      0        0         x     16位捕獲模式，由CCPn/PCAn的跳變觸發(fā)

   1     0        0        1      0        0         x     16位軟件定時(shí)器

   1     0        0        1      1        0        x      16位高速輸出

6、     PCA的16位計(jì)數(shù)器——低8位CL和高8位CH

7、     PCA捕捉/比較寄存器CCAPnL(低位字節(jié))和CCAPnH（高位字節(jié)）

CCAP0L_EAH\   CCAP0H_FAH:模塊0的捕捉/比較寄存器

CCAP1L_EBH\   CCAP1H_FBH:模塊1的捕捉/比較寄存器。

Plus width modulation 是一種使用程序來控制波形占空比、周期、相位波形的技術(shù)，在三相電機(jī)驅(qū)動(dòng)，D/A轉(zhuǎn)換等場(chǎng)合有廣泛的應(yīng)用。

STC12C5201AD系列的PCA模塊可以通過程序設(shè)定，使其工作于8位PWM模式。

由于所有的模塊共用僅有的PCA定時(shí)器，所有它們的輸出頻率相同。各個(gè)模塊的輸出占空比是獨(dú)立變化的，與使用的捕捉寄存器EPCnL,CCAPnL有關(guān)。當(dāng)寄存器CL的值小于EPCnL,CCAPnL時(shí)，輸出為低；當(dāng)寄存器CL的值大于等于EPCnL,CCAPnL的值時(shí)，輸出為高。當(dāng)CL得值由FF變?yōu)?0溢出時(shí)，EPCnH,CCAPnH的內(nèi)容裝載到EPCnL,CCAPnL中，這樣就實(shí)現(xiàn)無干擾的更新PWM 。要使用PWM模式，模塊CCAPMn寄存器的PWMn和ECOMn位必須置位。

由于PWM是8位的，故PWM的頻率=PCA時(shí)鐘輸入源頻率/256

PCA時(shí)鐘輸入源可以從以下的幾種進(jìn)行選擇：SYSCLK SYSCLY/2 SYSCLK/4 SYSCLK/6 SYSCLK/8 SYSCLK/12 定時(shí)器0的溢出，ECI/P3.4的輸入。

如果要實(shí)現(xiàn)可調(diào)頻率的PWM 輸出，可選擇定時(shí)器0的溢出率或則ECI腳的輸入作為PCA/PWM的時(shí)鐘輸入源

當(dāng)EPCnL=0及CCAPnL-00H時(shí)，PWM固定輸出高

當(dāng)EPCnL=1及CCAPnL=FFH時(shí)，PWM固定輸出低

當(dāng)某個(gè)I/O口作為PWM使用時(shí)，改口的狀態(tài)

PWM之前口的狀態(tài)           PWM輸出時(shí)口的狀態(tài)

弱上拉/準(zhǔn)雙向          強(qiáng)推挽輸出/強(qiáng)上拉輸出，要加輸出限流電阻1K-10K

強(qiáng)推挽輸出/強(qiáng)上拉輸出  強(qiáng)推挽輸出/強(qiáng)上拉輸出，要加輸出限流電阻1K-10K

僅為輸入/高阻           PWM無效

開漏                     開漏

下面便是STC手冊(cè)中的一個(gè)C語言例子

#include<reg51.h>

#include “intrins.h”

#define FOSC 12000000L

Typedef unsigned int WORD;

Typedef unsigned char BYTE;

sfr CCON=0xd8;//PCA control register

sbit CCF0=CCON^0;//PCA module_0 interrupt flag

sbit CCF1=CCON^1;//pca module_1 interrupt flag

sbit CR=CCON^6;//pca time run control bit

sbit CF=CCON^7;//PCA timer overflow flag

sfr CMOD=0xd9;//pca mode register

sfr CL=0xe9;//PCA base time low

sfr CH=0xf9;//PCA base time high

sfr CCAPM0=0XDA;//PCA module_0 mode register

sfr CCAP0L=0XEA;//PCA module_0 capture register low

sfr CCAP0H=0XFA;//PCA module_0 capture register high

sfr CCAPM1=0XDB;//PCA module_1 mode register

sfr CCAP1L=0xeb;//PCA module_1 capture register low

sfr CCAP1H=0XFB,//PCA module_1 capture register high

sfr PCAPWM0=0XF2;

sfr PCAPWM1=0XF3;

void main()

{

 CCON=0;//initial PCA control register

CL=0;//reset PCA base timer

CH=0;

CMOD=0X02;//set PCA time clock source as fosc/2

CCAP0H=CCAP0L=0X80;//PWM0 port output 50% duty cycle sequare wave

CCAPM0=0X42;//PCA module_0 work in 8_bit PWM mode

CCAP1H=CCAP1L=0XFF;//pwm1 port output 0% duty cycle square wave

PCAPWM1=0X03;//

CCAPM1=0X42;//PCA module_1 work in 8_bit PWM mode and no PCA interrupt

CR=1;//PCA timer start run

While(1);

}