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相位差可调的两路pwm输出(占空比最大50%)

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    发表于 2023-12-6 10:46:59 | 显示全部楼层 |阅读模式
    实现原理:基于高级定时器的输出比较模式。

    图1

    图1


    我们一个输出通道CH1选择 PWM模式1,即110模式  一个输出通道 CH2 选择  翻转模式,即011模式。
    PWM模式工作原理为  设定预装载重装值后  再设定CCR的值。计数器CNT会从0开始计数直到CNT溢出ARR的值,CNT会从0开始重新计数。
    在向上计数模式下 当 CNT<CCR 的值时,输出高电平,反之输出低电平。

    而 翻转  是比较CNT与CCR的值,当CNT=CCR时电平翻转。
    例如ARR设定为 100,CCR为25,选择向上计数模式,初始输出高电平,CNT从0开始计数,当CNT=25,则CNT=CCR,则电平翻转,有高电平跳变为低电平,此时CNT会继续计数直到CNT达到100并溢出,CNT重新有0开始计数,直到CNT=25,再次翻转电平。如下图所示。翻转模式下,输出频率与PWM1输出频率相比相差2倍,如PWM1输出频率为10HZ,则 则翻转 模式输出频率为20HZ。

    图2

    图2

    CH1  和 CH2 频率输出相等
    若想 CH1 与 CH2 输出的pwm频率相等  我们需要对CH2的输出频率进行2分频。具体操作如下:
    假设 ARR为100,CH2的 CCR 设为25,初始电平为高电平,那么当CNT=CCR时,我们将下一次 电平翻转的值赋值给CCR,此时CCR应为 CCR=(ARR/2)+25=75,当CNT=CCR=75时,再将下一次电平翻转的值赋值给CCR,此时CC应为25,如此循环即可实现CH1 与 CH2输出频率相等。
    原理,因为当第一次CNT=CCR=25时,电平由 1 变为0 ,此时把CCR的值重置为75,由于CNT会继续向上计数直到溢出,因此CNT会在 CNT=75时,再次与CCR的值相等,电平再次翻转 从 0 跳变为 1。此时再次重置CCR的值为 25,由于CNT继续在75的基础上计数,直到溢出ARR的值,并重新由0开始向上计数,在这个过程,CNT依然会走过25个计数值,而由0开始计数到  CNT= 25时,电平再次翻转,在0>25的过程,CNT也走了25个计数值。这样循环设置就可以实现2分频。




    在CH1  和 CH2 频率输出相等的情况下实现 任意0-180度的相位差
    要调节相位差,主要是依靠调节  CH2  的CCR的值实现,例如ARR=100, CH2 的CCR的值为25时  实现的是90度移相  CCR的值为50时  实现的是180度的移相,CCR为12.5时实现的是45度移相。
    计算公式  设 x 为需要的相位差 ,则  360/x=n(n为计算结果),CCR=ARR/n。

    调节占空比
    后续上传;




    实现代码
    u8        PWMA_ISR_En;        //每个通道可以单独允许中断处理, bit4:通道4, bit3:通道3, bit2:通道2, bit1:通道1.
    u16                pwma1;                //PWMA1输出高电平时间
    u16                pwma2;                //PWMA2输出高电平时间

    void PWMA_config(void)
    {
            u8        ccer1;
            u8        ccer2;
            u8        ps;
            u8        eno;

            P_SW2 |= 0x80;                //SFR enable   
            PWMA_ENO    = 0;        // IO输出禁止
            PWMA_IER    = 0;        // 禁止中断
            PWMA_SR1    = 0;        // 清除状态
            PWMA_SR2    = 0;        // 清除状态
            PWMA_CR1    = 0;        // 清除控制寄存器
            PWMA_CR2    = 0;        // 清除控制寄存器
            ccer1 = 0;
            ccer2 = 0;
            ps    = 0;
            eno   = 0;
            PWMA_ISR_En = 0;

            PWMA_PSCR = 100;        // 预分频寄存器, PWM时钟 = 12MHz/(11+1)=1MHz, 分频 Fck_cnt = Fck_psc/(PSCR[15:0}+1), 边沿对齐PWM频率 = SYSclk/((PSCR+1)*(AAR+1)), 中央对齐PWM频率 = SYSclk/((PSCR+1)*(AAR+1)*2).
            PWMA_DTR  = 12;        // 死区时间配置, n=0~127: DTR= n T,   0x80 ~(0x80+n), n=0~63: DTR=(64+n)*2T,  
                                                    //                                0xc0 ~(0xc0+n), n=0~31: DTR=(32+n)*8T,   0xE0 ~(0xE0+n), n=0~31: DTR=(32+n)*16T,
    //        PWMA_ARR     = PWMA_DUTY-1;        // 自动重装载寄存器,  控制PWM周期

            PWMA_ARRH=((PWMA_DUTY-1) >> 8);
      PWMA_ARRL=((PWMA_DUTY-1) & 0xFF);
           
           
            PWMA_CCMR4 = 0x10;                // 通道模式配置, PWM模式1, 预装载允许
    //        PWMA_CCR4  =pwma2; //PWMA_PHASE2+pwma2;        // 比较值, 控制占空比(高电平时钟数)
            ccer2 |= 0x50;                        // 开启比较输出, 高电平有效
            ps    |= 0xC0;                                // 选择IO, 0:选择P1.0 P1.1, 1:选择P2.0 P2.1, 2:选择P6.0 P6.1,
            eno   |= 0xC0;                        // IO输出允许,  bit7: ENO4N, bit6: ENO4P, bit5: ENO3N, bit4: ENO3P,  bit3: ENO2N,  bit2: ENO2P,  bit1: ENO1N,  bit0: ENO1P
            PWMA_ISR_En |= 0x10;        // 使能中断
           
            PWMA_CCMR1 = 0x68;                // 通道模式配置, PWM模式1, 预装载允许
            PWMA_CCR1  = pwma1;        // 比较值, 控制占空比(高电平时钟数)
            ccer1 |= 0x05;                        // 开启比较输出, 高电平有效
            ps    |= 0;                                // 选择IO, 0:选择P1.0 P1.1, 1:选择P2.0 P2.1, 2:选择P6.0 P6.1,
            eno   |= 0x03;                        // IO输出允许,  bit7: ENO4N, bit6: ENO4P, bit5: ENO3N, bit4: ENO3P,  bit3: ENO2N,  bit2: ENO2P,  bit1: ENO1N,  bit0: ENO1P
    //        PWMA_ISR_En |= 0x02;        // 使能中断

            PWMA_CCER1  = ccer1;        // 捕获/比较使能寄存器1
            PWMA_CCER2  = ccer2;        // 捕获/比较使能寄存器2
            PWMA_PS     = ps;                // 选择IO
            PWMA_IER    = PWMA_ISR_En;        //设置允许通道1~4中断处理

            PWMA_BKR    = 0x80;                // 主输出使能 相当于总开关
            PWMA_CR1    = 0x81;                // 使能计数器, 允许自动重装载寄存器缓冲, 边沿对齐模式, 向上计数,  bit7=1:写自动重装载寄存器缓冲(本周期不会被打扰), =0:直接写自动重装载寄存器本(周期可能会乱掉)
            PWMA_EGR    = 0x01;                //产生一次更新事件, 清除计数器和预分频计数器, 装载预分频寄存器的值
            PWMA_ENO    = eno;                // 允许IO输出
    }

    void PWMA_ISR(void) interrupt PWMA_VECTOR
    {
            u8        sr1;
    //        u8        sr2;
            sr1 = PWMA_SR1;        //为了快速, 中断标志用一个局部变量处理
            PWMA_SR1 = 0;        //清除中断标志
    //        sr2 = PWMA_SR2;        //为了快速, 中断标志用一个局部变量处理
            PWMA_SR2 = 0;        //清除中断标志
            sr1 &= PWMA_ISR_En;        //每个通道可以单独允许中断处理

            if(sr1 & 0x10)        //通道4匹配中断标志
            {
                    if(!P34)        //当前输出低电平, 预装载的是输出高电平的匹配值, 则准备好输出低电平的匹配值
                    {
                            PWMA_CCR4 = pwma2;
            pwma2; //PWMA_PHASE2;        // 通道2匹配值, 匹配时输出低
                            PWMA_CCMR4 = 0x10;                                // 通道模式配置, 匹配模式2, 禁止预装载, 匹配时输出低
                    }
                    else        //当前输出高电平, 预装载的是输出低电平的匹配值, 则准备好输出高电平的匹配值
                    {
                            PWMA_CCR4 =PWMA_PHASE2 + pwma2N;        // 通道2匹配值, 匹配时输出高
                            PWMA_CCMR4 = 0x20;                        // 通道模式配置, 匹配模式1, 禁止预装载, 匹配时输出高
                    }
            }
    }




    图3

    图3
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  • TA的每日心情

    2024-4-10 14:49
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    发表于 2023-12-6 12:47:46 | 显示全部楼层
    这个思路,需要仔细阅读消化一下。
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     楼主| 发表于 2023-12-6 13:10:32 | 显示全部楼层
    linghu886 发表于 2023-12-6 12:47
    这个思路,需要仔细阅读消化一下。

    主要参考官方历程180°移相  ,主要是CH2的CCR实现任意角度移相
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     楼主| 发表于 2023-12-16 13:39:22 | 显示全部楼层
    经过后续实验 该实现逻辑仅可用于占空比不可变的情况下更改相位差,例如固定占空比10%,可在0-180°范围内调节相位差。 要想实现相位可调 且占空比可调  需要采取另外一种实现方式,后续将上传实现逻辑。
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