定时器和PWM技术方案.pptVIP

第2章 嵌入式Linux操作系统 第6章 嵌入式Linux驱动程序开发 ARM 的定时器和PWM 端口B引脚配置寄存器 S3C2410X定时器的主要特性 5个16位定时器： 定时器0-3具有PWM（脉宽调制）功能，占空比可编程； 初值自动重装，输出模式有连续和单脉冲两种； 定时器0,1有死区产生器，通常用于大电流设备控制； 定时器4是一个内部定时器，没有输出引脚，供内部使用。 2个8位预分频器和2个4位分频器： 定时器0 、1 分享同一个8 位的预分频器和分频器 定时器2、3、4 分享另一个预分频器和分频器 分频器有1/2、1/4、1/8、1/16共4种分频值。 PWM（脉宽调制）概念 PWM（脉宽调制）：只对一个方波序列信号的占空比按要求进行调制，而不改变信号的幅度和周期，因此PWM信号的产生和传输都是数字式的。 用PWM技术实现模拟信号：若调制信号的频率远远大于信号接受者的分辨率，则接收者并不能感知数字信号的0和1，它获得的是信号的平均效果，平均值与占空比成有关(正比关系）。 PWM技术的应用：借助微处理器，使用PWM实现模拟信号，广泛应用在测量、通信、功率控制与变换等领域中。 定时器结构 (1) 定时器工作过程 装入初值?启动计数?计数结束产生中断请求，并且可以重装初值连续计数。 (2) PWM输出 当计数寄存器TCNT中的值减到与比较寄存器TCMPB的值相同时，TOUT的输出取反。改变TCMPB便改变占空比。 (3) 死区产生器 死区：是一小段时间间隔，在这个时间间隔内，禁止两个开关同时处于开启状态。死区是在功率设备控制中常采用的一种技术，防止两个开关同时打开起反作用。 S3C2410的timer0具有死区发生器，可用于控制大功率设备。 （4）DMA请求模式 定时器的DMA功能：5个定时器都有DMA请求功能，但是在同一时刻只能设置一个使用DMA功能。 DMA请求过程：定时器可在任意时间产生DMA请求，并且保持DMA请求信号（nDMA_REQ）为低直到收到ACK信号。当定时器收到ACK信号时，它使请求信号变得无效。 DMA请求与中断的关系：如果某个定时器被配置为DMA模式，该定时器不会产生中断请求。其他定时器正常产生中断。 计数时钟和输出计算 1）定时器输入时钟频率f tclk （即计数时钟频率） ： f tclk=[f pclk∕(Prescaler+1)] ×分频值 式中：Prescaler为预分频值，0---255；分频值为1/2、1/4、1/8、1/16。（实验板上fpclk=50.7MHz） 2）PWM输出时钟频率 ： PWM输出时钟频率= ftclk ∕TCNTBn 3）PWM输出信号占空比（即高电平持续时间所占信号周期的比例）： PWM输出信号占空比 = TCMPBn∕ TCNTBn 定时器专用寄存器 共有6种、17个寄存器 TCFG0---预分频器配置寄存器 TCFG1---DMA模式与分频选择寄存器 TCON---定时器控制寄存器 定时器的使用 1、定时器初始化 （1）写TCFG0，设置计数时钟预分频值和Timer0死区宽度； （2）写TCFG1，选择定时器分频值和DMA、中断服务； （3）对TCNTBn和TCMPBn分别写入计数初值和比较初值； （4）写TCON，设置手动装载初值； （5）再写TCON，清除手动装载初值位、设置计数初值自动重装、设置正相输出、启动计数。 2、定时器停止运行方法 写TCON，禁止计数初值自动重装。（一般不使用运行控制位停止运行） 直流电机驱动示例 直流电机驱动控制方法 当TOUT0/TOUT1输出0时，VDD50送往DC-MOTOR的1/2号脚，当TOUT0/TOUT1输出1时，GND送往1/2号脚。 当VDD50（TOUT0输出0）送往1号脚、GND（TOUT1输出1）送往2号脚时，电机朝某一方向转动。可以通过调整VDD50持续时间长短即TOUT0的输出占空比来调整电机速度。 当GND（TOUT0输出1）送往1号脚、VDD50（TOUT1输出0）送往2号脚时，电机朝反方向转动。可以通过调整VDD50持续时间长短即TOUT1的输出占空比来调整电机速度。 如果TOUT0和TOUT1均交替输出0/1，则电机转动方向取决于哪个脚输出的0更多。 直流电机驱动控制要求 要求1： 电机正向，先加速再减速，如此循环； 控制方法：让TOUT1输出1即GND接到2号脚，而TOUT0输出PWM波，占空比先减再增。 要求2：电机反向，先加速再减速，如此循环； 控制方法：让TOUT0输出1即GND接到1号脚，而TOUT1输出PWM波，占空比先减再增。 要求3：电机正向，先加速再减速，反向，加速再减速，如此循环。 控制方法1：要求1和要求2轮流调用。 控制方法2：利用TIMER0的死区功能，