DIY - PIC：PIC18F4550 Pulse Width Modulation (PWM) 模組原理 (五十二)

DIY - PIC：PIC18F4550 Pulse Width Modulation (PWM) 模組原理  (五十二) ：

Microchip PIC18F4550 微控制器芯片都有兩個 CCP（捕捉/ 比較/PWM）模組。 每個模組包含一個 16 位元寄存器，它可以用作 16 位捕捉寄存器、16 位比較寄存器或 PWM 主/從佔空比寄存器。在 PIC18F4550 引腳器件中，CCP1 為增強型 CCP 模組，該模組具有標準捕捉和比較模式以及增強型 PWM 模式 (Enhanced PWM)。

▲ PWM 框架圖

▲ PWM輸出

 在脈衝寬度調變（Pulse Width Modulation，PWM）模式下，CCPx 引腳可輸出解析度高達 10 位的PWM輸出。 由於 CCP2 引腳與 PORTB 或 PORTC 數據鎖存器複用，因此必須清零相應的 TRIS 位才能將 CCP2 引腳用作輸出引腳。

▲CCPxCON寄存器

PWM 週期 (Period)：
可以通過寫 PR2 寄存器來指定PWM的週期。 可以使用如下公式計算 PWM 的週期：

▼公式：

  PWM 頻率定義為1 / [PWM 週期]。當TMR2 等於PR2 時，在下一個計數週期中會發生以下三個事件：• TMR2 被清零• CCPx 引腳被置1 （例外情況：如果PWM 佔空比= 0%，則CCPx 引腳不被置1）• PWM 佔空比由CCPRxL 鎖存至CCPRxH
PWM 佔空比 (Duty Cycle)：通過寫入CCPRxL 寄存器和CCPxCON<5:4> 位指定PWM的佔空比。 最高解析度可達10 位。 CCPRxL 包含佔空比的高8 位， CCPxCON<5:4> 包含其低2 位。 由CCPRxL:CCPxCON<5:4> 表示這個10 位值。 計算PWM 佔空比的公式如下：
▼公式：

 
 可在任何時刻寫入CCPRxL 和CCPxCON<5:4>，但直至PR2 與TMR2 發生匹配時（即週期結束）時，才會將佔空比的值鎖存到CCPRxH 中。 在PWM 模式下，CCPRxH 為唯讀寄存器。
PWM 解析度 (Resolution)：CCPRxH 寄存器和一個2 位的內部鎖存器用於為PWM佔空比提供雙重緩衝。 這種雙重緩衝對於避免PWM 工作過程中的毛刺非常重要。當CCPRxH 和2 位鎖存器的值與TMR2 （連有內部Q時鐘或 TMR2 預分頻器的2 位）匹配時，CCPx 引腳被清零。對於給定的PWM 頻率，其最大解析度（位）由以下的公式計算：
▼公式：

 ▼例：假設振盪頻率 20MHz，PWM頻率78.125 kHz，TM2 預分頻值 1：1，Resolution 8。
PWM 頻率和解析度 ( Fosc = 20MHz) ：

PWM週期 = [ PR2+1] × 4 × Tosc × TM2預分頻值 
PR2 = ((20MHz/78.125kHz) /4/16)-1 
PR2 = (256) /4/16)-1 
PR2 = 63 (0x3F) 

假設佔空比 25% 
PWM 佔空比 = CCPxCON<5:4> × Tosc × TM2預分頻值 
CCPR1L= 256 × 0.25 = 64 = 0x40 = 0b01000000 
CCP1CON<5:4> = 0b00 

設置PWM 操作： 
在為CCP 模組配置PWM 工作模式時應該遵循以下步驟： 
•通過寫PR2 寄存器設置PWM 週期。 
•通過寫CCPRxL 寄存器和CCPxCON<5:4> 位設置PWM 占空比。 
•通過清零相應的TRIS 位元將CCPx 引腳配置為輸出引腳。 
•通過寫T2CON 來設置TMR2 預分頻值並使能Timer2。 
•配置CCPx 模組使之工作於PWM 模式。 

2011 年 04 月 05 日 天氣報告
氣溫：18.2 度 @ 23:00 
相對濕度：百分之76% 
天氣：多雲