刘彦文基于ARM7TDMI的S3C44B0X嵌入式微处理器技术第9章.pptVIP

第9章 PWM定时器 本章重点: ⑴ 脉宽调制PWM定时器的组成，包括预分频和时钟分频； ⑵ 定时器基本操作、自动重载和双缓冲、手动更新； ⑶ 脉宽调制方法； ⑷ 输出电平控制、死区产生； ⑸ 定时结束产生中断请求或DMA请求； ⑹ 特殊功能寄存器的含义。 9.1 概 述 参考图9.1，S3C44B0X有6个16位的定时器，每个定时器能够以基于中断或基于DMA方式进行操作。定时器0、1、2、3和4有脉宽调制（Pulse Width Modulation，PWM）功能。定时器5仅仅作为内部定时器，不连接到芯片引脚。定时器0有死区（dead_zone）发生器，可以用于大电流设备。 图9.1 16位PWM定时器模块示意图 (P251) (1) 预分频器（prescaler） (2) 时钟分频器（clock_divider） (3) TCLK输入信号 (4) EXTCLK输入信号 (5) 定时器计数缓冲寄存器（TCNTBn） (6) 倒计数器（down conter） (7) 比较缓冲寄存器（TCMPBn） (8) 比较寄存器（TCMPn） (9) 占空比(duty ratio) (10) 定时器中断请求 (11) 脉宽调制 9.2 PWM定时器操作 9.2.1 定时器基本操作 定时器基本操作见图9.2。 除了定时器5，其他定时器有TCNTBn、TCNTn、TCMPBn、TCMPn和TCNTOn寄存器。 当一个定时器计数到0时，如果自动重载位（Auto_reload=1）允许，则TCNTBn的值送TCNTn，TCMPBn的值送TCMPn。 当TCNTn计数到0时，如果允许中断，将出现中断请求。 TCNTn和TCMPn是内部寄存器名，TCNTn寄存器的值能够由观察寄存器TCNTOn中读出。 9.2.2 自动重载和双缓冲 PWM定时器有双缓冲特点，这个特点使得它能够改变用于下一次定时器操作的重载值，而不必停止当前定时器操作。因此，虽然新的定时器值被设定，但当前定时器操作仍然能成功地完成。 定时器值能被写入TCNTBn（timer counter buffer register），定时器当前计数值能被从TCNTOn（timer count observation register）读出。如果读TCNTBn，读入值不是计数器当前状态，而是下一次定时期间用的重载值。 自动重载位auto_reload为1时，当TCNTn到达0时，将TCNTBn值送TCNTn，TCMPBn值送TCMPn。当auto_reload为0时，在TCNTn到达0时，不出现重载操作，见图9.3。 9.2.3 定时器初始使用手动更新位 虽然在运行过程中当倒计数器值达到0时，由于自动重载的操作，能给TCNTn和TCMPn从TCNTBn和TCMPBn装入新值，但是在最初，TCNTn开始值没有定义，在这种情况下，必须设定手动更新位，装入开始值。启动一个定时器次序如下： ⑴ 写初值到TCNTBn和TCMPBn。 ⑵ 设置对应定时器手动更新位。推荐配置反相器on／off位。 ⑶ 设置对应定时器启动位，启动定时器工作（同时，清除手动更新位）。 同样，如果定时器被强制停止，TCNTn保留了计数值，不从TCNTBn重载，如果要设定新的值，必须通过手动更新完成。 9.2.4 定时器操作示例 定时器操作示例如图9.4所示。(P253) 9.2.5 脉宽调制 通过使用TCMPBn能够实现脉宽调制PWM特性。为TCNTBn设置不同的值能够确定PWM不同的频率，而PWM的值取决于TCMPBn的值，如图9.5所示。(P254) 为了得到一个更低的PWM输出值，即低电平时间更长，高电平时间更短，应该减少TCMPBn的值。为了得到一个更高的PWM输出值，即低电平时间更短，高电平时间更长，应该增加TCMPBn的值。 通过设置定时器控制寄存器TCON中的对应位，如果使输出反相器on，那么上述TCMPBn的值，增加／减少应该反过来。 由于双缓冲特性，用于下一个PWM周期的TCMPBn，在当前PWM周期任意点能够被写入，可以通过ISR或其他程序写入。 9.2.6 输出电平控制 如图9.6，反相器设定为关（off）或开（on），TOUTn输出波形正好相反。(P254) 使用如下方法，可以维持TOUTn为高或低电平（假定反相器是off）。 ⑴ 自动重载位设为off，