STC8H2K32U 移相全桥驱动的例子

神***

STC8H2K32U 移相全桥驱动的例子

神***

我已获取到足够的手册依据。需要先向您说明一个重要提示：

关于手册原文的适用范围：在"高级PWM-硬件移相"章节的"PWM硬件移相端口说明"原文中，明确指出"STC8H2K12U系列支持PWM硬件移相的端口为 P1.3（PWMAPS5）和 P1.5（PWMAPS6）"。手册中未单独列出 STC8H2K32U 的移相端口编号，但两者同属 2K 系列、封装管脚定义基本一致（P1.3、P1.5 均标注为 PWMAPS5/PWMAPS6），因此下面示例按 P1.3/P1.5 这两个移相端口来配置，请您在实测时以实际芯片验证为准。

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STC8H2K32U 移相全桥驱动示例

一、方案依据（手册原文）

1. 芯片支持情况（来源："16位高级PWM定时器，支持正交编码器"产品支持表）

• STC8H2K32U：高级PWM ●、高级PWM新增硬件移相功能 ●、高速高级PWM ●
• 特性表明确标注："144MHz 16位高级PWM定时器 互补对称死区控制 硬件移相"

2. 移相原理（来源："高级PWM-硬件移相" → "移相PWM输出模式" → "不对称PWM模式"）

"在不对称模式下，生成的两个中心对齐PWM信号间允许存在可编程相移。频率由 PWMA_ARR 寄存器的值确定，而占空比和相移则由一对 PWMA_CCRx 寄存器确定……向 PWMA_CCMRx 寄存器的 OCxM 位写入'1110'（不对称PWM模式1）或'1111'（不对称PWM模式2）。"
"与死区发生器配合使用时，这可控制相移全桥直流到直流转换器。"

这就是移相全桥驱动的官方实现路径：不对称PWM模式（OCxM=1110）+ 死区发生器。

3. 输出脚（来源："16位高级PWM定时器" → "高级PWM功能脚切换"，PWMA_PS 寄存器）

• C1PS[1:0]=00 → PWM1P=P1.0，PWM1N=P1.1
• C2PS[1:0]=00 → PWM2P=P1.2，PWM2N=P1.3

4. I/O口模式（来源："I/O口" → "配置I/O口"）

• 推挽输出：PnM1.x=0，PnM0.x=1

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二、移相全桥信号结构

移相全桥需要 4 个开关管（Q1~Q4），两组互补桥臂：

• 超前桥臂：Q1（PWM1P）、Q2（PWM1N）—— 固定 50% 占空比
• 滞后桥臂：Q3（PWM2P）、Q4（PWM2N）—— 固定 50% 占空比，但相对超前桥臂移相

而 OC1REFC 由 PWMA_CCR1 与 PWMA_CCR2 共同决定，OC2REFC 由 PWMA_CCR3 与 PWMA_CCR4 共同决定。因此本示例用通道1/通道2这一对，通过 CCR1 与 CCR2 的差值设定相移量。

说明：手册给出的通道-CCR 对应关系为"OC1REFC 由 PWMA_CCR1 和 PWMA_CCR2 控制"，其中递增计数用 CCR1、递减计数用 CCR2。二者设置相同的 50% 值时输出即为标准中心对齐；两者之和偏离满量程时即产生相移。为便于工程调试，示例中将相移量参数化，您可通过串口在线调整。

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三、示例代码（Keil C51，单文件可编译）

/* ============================================================
 *  STC8H2K32U 移相全桥驱动示例
 * ------------------------------------------------------------
 *  功能说明：
 *    1. 使用 PWMA 的"不对称PWM模式1"输出一组相移PWM波
 *    2. 通道1(PWM1P=P1.0 / PWM1N=P1.1) 作为超前桥臂，50%固定占空比
 *    3. 通道2(PWM2P=P1.2 / PWM2N=P1.3) 作为滞后桥臂，相对超前臂移相
 *    4. 开启死区发生器，防止上下管直通
 *    5. 通过串口1可在线修改相移量(0~ARR)，观察移相效果
 *
 *  硬件接线(以 LQFP32 为例)：
 *    P1.0 -> 驱动芯片(超前桥臂上管)
 *    P1.1 -> 驱动芯片(超前桥臂下管)
 *    P1.2 -> 驱动芯片(滞后桥臂上管)
 *    P1.3 -> 驱动芯片(滞后桥臂下管)
 *    P3.0/P3.1 -> 串口1，连接PC，用于在线调相移量(115200,8,N,1)
 *
 *  操作说明：
 *    编译下载后，串口发送形如 "PS:100" 的指令即可设置相移量，
 *    单片机回传 "OK:100"，相移量越大，滞后桥臂滞后越多。
 * ============================================================ */

#include "stc8h.h"
#include "stdio.h"
#include "string.h"

/* ---------------- PWM 参数定义 ---------------- */
#define PWM_PERIOD   2400    /* PWMA_ARR 值，决定PWM频率 */
                             /* f_PWM = F_MASTER / (2 * PWM_PERIOD)   */
                             /* 中心对齐模式下，一个完整周期 = 2*ARR 个计数 */

/* 相移量：0 ~ PWM_PERIOD，数值越大滞后桥臂相移越大 */
#define PHASE_DEFAULT 300

unsigned int g_Phase = PHASE_DEFAULT;   /* 当前相移量 */

/* ---------------- 串口接收缓冲 ---------------- */
#define RX_BUF_LEN   32
unsigned char xdata g_RxBuf[RX_BUF_LEN];
unsigned char g_RxCnt = 0;              /* 已接收字符数 */
bit g_RxFinish = 0;                     /* 一帧接收完成标志 */
unsigned char g_TxBuf[64];              /* 发送缓冲 */

/* ------------------------------------------------------------
 * 函数：PWM_Init
 * 说明：初始化PWMA，配置为不对称PWM模式1，输出4路互补信号
 * ------------------------------------------------------------ */
void PWM_Init(void)
{
    unsigned int cmp_lead;      /* 超前桥臂比较值 */
    unsigned int cmp_lag;       /* 滞后桥臂比较值 */

    P_SW2 |= 0x80;              /* 使能访问XFR扩展寄存器 */

    /* --- 1. 初始化PWM输出引脚为推挽输出 --- */
    P1M1 &= ~0x0F;              /* P1.0~P1.3 的M1位清0 */
    P1M0 |=  0x0F;              /* P1.0~P1.3 的M0位置1 -> 推挽输出 */

    /* --- 2. 配置PWM时钟源与输出脚切换 --- */
    PWMA_PS = 0x00;             /* C1PS=00 -> PWM1P=P1.0,PWM1N=P1.1 */
                                /* C2PS=00 -> PWM2P=P1.2,PWM2N=P1.3 */

    /* --- 3. 设置自动重装载值与预分频 --- */
    PWMA_PSCRH = 0x00;          /* 预分频高字节 */
    PWMA_PSCRL = 0x00;          /* 预分频=0，即不分频 */
    PWMA_ARRH  = (unsigned char)(PWM_PERIOD >> 8);
    PWMA_ARRL  = (unsigned char)(PWM_PERIOD & 0xFF);

    /* --- 4. 配置通道1为不对称PWM模式1 --- */
    /* OC1M[3:0] = 1110，其中OC1M[2:0]在CCMR1的B6~B4，
       最高位OC1M[3]在CCMR1X的B0 */
    PWMA_CCMR1 = (0x06 << 4);   /* OC1M[2:0]=110 */
    PWMA_CCMR1X = 0x01;         /* OC1M[3]=1 -> 合起来OC1M[3:0]=1110 */
    PWMA_CCMR1 |= 0x08;         /* OC1PE=1，允许CCR1预装载 */

    /* --- 5. 配置通道2为不对称PWM模式1 --- */
    PWMA_CCMR2 = (0x06 << 4);   /* OC2M[2:0]=110 */
    PWMA_CCMR2X = 0x01;         /* OC2M[3]=1 -> OC2M[3:0]=1110 */
    PWMA_CCMR2 |= 0x08;         /* OC2PE=1，允许CCR2预装载 */

    /* --- 6. 设置比较值，决定占空比与相移 --- */
    /* 不对称模式：UP计数到CCR1，DOWN计数到CCR2 */
    /* 50%占空比中心对齐：CCR1+CCR2 = 2*ARR 时对称 */
    cmp_lead = PWM_PERIOD;              /* 超前臂50% */
    cmp_lag  = PWM_PERIOD - g_Phase;    /* 滞后臂：相移 g_Phase */

    PWMA_CCR1H = (unsigned char)(cmp_lead >> 8);
    PWMA_CCR1L = (unsigned char)(cmp_lead & 0xFF);
    PWMA_CCR2H = (unsigned char)(cmp_lag >> 8);
    PWMA_CCR2L = (unsigned char)(cmp_lag & 0xFF);

    /* --- 7. 使能输出通道及互补输出 --- */
    PWMA_CCER1 = 0x55;          /* CC1E=1,CC1NE=1,CC2E=1,CC2NE=1 */
                                /* 极性和死区由死区发生器配合 */

    /* --- 8. 设置死区时间 --- */
    /* 死区时间 = DTGA[7:0] x T_Master，单位视死区分频而定 */
    PWMA_DTR = 0x10;            /* 适当死区，需按驱动芯片调整 */

    /* --- 9. 使能主输出 MOEA=1 --- */
    PWMA_BKR = 0x80;            /* MOEA=1使能PWM输出，OSSR/OSSI按需配置 */

    /* --- 10. 使能PWM计数器，中心对齐模式 --- */
    /* CMSA[1:0]=01 -> 中心对齐模式1，ARRPE=1自动重装载 */
    PWMA_CR1 = 0x81;            /* ARPEA=1, CMSA=01 -> 0b1000_0001 */
                                /* CENA=1启动计数 */

    P_SW2 &= ~0x80;             /* 关闭XFR访问(可选) */
}

/* ------------------------------------------------------------
 * 函数：Uart_Init
 * 说明：串口1初始化，115200,8,N,1
 * ------------------------------------------------------------ */
void Uart_Init(void)
{
    SCON = 0x50;                /* 8位数据,可变波特率 */

    /* 使用定时器2作为波特率发生器 */
    AUXR |= 0x01;               /* S1ST2=1，串口1用定时器2 */
    AUXR |= 0x04;               /* T2x12=1，定时器2 1T模式 */

    /* 系统时钟24MHz时，115200对应的重载值约为 (65536-13) */
    T2L = 0xF3;
    T2H = 0xFF;

    AUXR |= 0x10;               /* T2R=1，启动定时器2 */

    ES = 1;                     /* 使能串口1中断 */
    EA = 1;                     /* 打开总中断 */
}

/* ------------------------------------------------------------
 * 函数：Uart_SendString
 * 说明：发送一个字符串
 * ------------------------------------------------------------ */
void Uart_SendString(unsigned char *p)
{
    while (*p)
    {
        SBUF = *p++;
        while (!TI);
        TI = 0;
    }
}

/* ------------------------------------------------------------
 * 函数：Uart1_Isr
 * 说明：串口1接收中断，按'\n'或'\r'结束一帧
 * ------------------------------------------------------------ */
void Uart1_Isr(void) interrupt 4
{
    unsigned char c;

    if (RI)
    {
        RI = 0;
        c = SBUF;
        if (c == '\n' || c == '\r')
        {
            g_RxBuf[g_RxCnt] = '\0';
            g_RxFinish = 1;     /* 通知主循环处理 */
        }
        else
        {
            if (g_RxCnt < RX_BUF_LEN - 1)
            {
                g_RxBuf[g_RxCnt++] = c;
            }
        }
    }
}

/* ------------------------------------------------------------
 * 函数：main
 * ------------------------------------------------------------ */
void main(void)
{
    unsigned int new_phase;
    unsigned int cmp_lag;

    PWM_Init();
    Uart_Init();

    Uart_SendString("STC8H2K32U Phase-Shift Full-Bridge Demo\r\n");
    Uart_SendString("Send PS:xxx to set phase (0-2400)\r\n");

    while (1)
    {
        if (g_RxFinish)
        {
            g_RxFinish = 0;

            /* 解析 "PS:xxx" 格式指令 */
            if (strncmp((char *)g_RxBuf, "PS:", 3) == 0)
            {
                if (sscanf((char *)g_RxBuf, "PS:%u", &new_phase) == 1)
                {
                    if (new_phase > PWM_PERIOD)
                    {
                        new_phase = PWM_PERIOD;
                    }
                    g_Phase = new_phase;

                    /* 更新滞后桥臂比较值 */
                    cmp_lag = PWM_PERIOD - g_Phase;

                    P_SW2 |= 0x80;      /* 使能XFR访问 */

                    /* 通过CCR2更新相移，ARRPE与OC2PE保证在更新事件生效 */
                    PWMA_CCR2H = (unsigned char)(cmp_lag >> 8);
                    PWMA_CCR2L = (unsigned char)(cmp_lag & 0xFF);

                    /* 产生更新事件，使CCR2立即生效 */
                    PWMA_EGR = 0x01;    /* UGA=1，产生更新事件 */

                    P_SW2 &= ~0x80;

                    /* 回传结果 */
                    sprintf((char *)g_TxBuf, "OK:%u\r\n", g_Phase);
                    Uart_SendString(g_TxBuf);
                }
            }
            else
            {
                Uart_SendString("ERR\r\n");
            }

            g_RxCnt = 0;    /* 清接收计数，准备下一帧 */
        }
    }
}

---

四、关键配置说明与注意事项

项目	手册依据	说明
OC1M[3:0]=1110	"高级PWM-硬件移相"章节	不对称PWM模式1，最高位OC1M[3]在CCMR1X，低3位在CCMR1
OC1M 位域分两部分	章节注释："出于兼容性原因，OCxM[3:0]位域分为两部分，最高有效位与最低有效的3位不相邻"	所以必须分别写 CCMR1 和 CCMR1X
MOEA=1	"刹车寄存器（PWMx_BKR）"	MOEA(B7)=1 才允许输出
死区	"死区寄存器（PWMx_DTR）"	DTGA[7:0]
推挽输出	"配置I/O口"	PnM1.x=0, PnM0.x=1

⚠️ 需要您注意/确认的点：

1. 系统时钟：示例按 24MHz 估算波特率重载值。若您使用 45MHz 或其他 IRC 频率，请相应修改 T2L/T2H。PWM 频率由 PWM_PERIOD 和主频共同决定，请按实际需求重新计算。
2. 相移与占空比的耦合：在不对称PWM模式1中，CCR1、CCR2 共同决定占空比和相移。本示例将超前臂固定在 50%，仅调 CCR2 实现相移。实际移相全桥通常需要两臂都保持 50% 占空比、仅相位不同，若您追求严格的双50%相移，建议采用组合PWM模式（OCxM=1100/1101），手册原文说明该模式"生成的两个边沿或中心对齐PWM信号的各个脉冲间允许存在可编程延时和相移"，更适合精确移相。是否需要我按组合PWM模式再给一版？
3. 死区时间：PWMA_DTR=0x10 仅为示例值，必须根据您选用的栅极驱动芯片和 MOS 管开关时间实际计算。
4. 移相端口 P1.3/P1.5：手册明确写的是 STC8H2K12U 的移相端口，本型号请以实测为准。

---

需要我进一步为您提供以下哪一项？

• 按组合PWM模式重写一版（更贴合严格50%移相全桥）
• 增加刹车/过流保护（PWMFLT 外部异常检测）配置
• 帮您计算具体主频下的 PWM 频率、死区时间参数

请告诉我您的系统主频和目标 PWM 频率，我可给出精确的寄存器取值。

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不是***

神*** 发表于 2026-9-18 08:53
我已获取到足够的手册依据。需要先向您说明一个重要提示：
关于手册原文的适用范围：在"高级PWM-硬件移相" ...

正需要这个做 电源。原来一直用TI的现成芯片 太贵

wul***

学习了