本帖最后由 标记重捕 于 2024-6-30 19:14 编辑
一 实验目标
使用PWM1P的输出，控制P20作为PWMA_1P，输出频率为1000Hz、占空比可调的PWM来驱动所连接的LED渐变亮灭，即呼吸灯的效果。
二 工作原理和硬件连接2.1 PWM呼吸灯工作原理
在一个周期的波形中，通过更改高电平占整个周期的时间比例，从而改变一个周期的等效输出电压，电压在改变，则LED的亮度也会改变。 如果等效电压的变化趋势是从低，越来越高，紧接着从高，到越来越低，那么反映在LED上的变化就是由暗慢慢变亮，再由亮慢慢变暗的一个过程，类似“呼吸”的效果。
2.2 硬件连接
查阅数据手册，在连接了LED的端口中，其中之一的P20端口是PWMA_1P端口，可以用作PWM的输出， 所以我选择使用P20口输出PWM控制LED。
三 代码步骤及实现
我们在“定时器0计时中断控制LED闪烁”的代码上增加PWM功能。
3.1 PWM功能代码的封装
将占空比按照100的步进，定义成枚举类型，100表示10%占空比，200表示20%占空比，一次类推。
用结构体组织PWM的成员，其成员有占空比，PWM初始化函数，占空比调节函数，并使用extern将PWM结构体提供给外部调用。
下面介绍配置PWM功能的步骤。
3.2 设置P20复用PWM功能
PWM要求IO既能输出高电平，又能输出低电平，满足这样的要求的IO模式，可以选择准双向口或推挽输出，这两种模式都是可以输出高低电平的。 这里我选择的是准双向口功能。
3.3 通道输出脚选择
我们的实验目标是使用P20作为PWM1P的输出口，所以C1PS选择01，其他位设置为0即可。
3.4 配置通道模式
 因为在配置通道模式时要设置“捕获/比较模式寄存器 1（PWMx_CCMR1） ”，其中的某些位要求通道关闭才可写入。所以在配置之前我们先关闭通道。
OC1CE：
我们选择不受ETRF影响。
OC1M[2:0]：
我们选择模式1。
OCnPE：
开启PWMn_CCR1寄存器的预装载功能。
CC1S[1:0]：
我们是输出波形。
通过对数据手册中对PWMx_CCMR1每一位的描述，我们将PWMx_CCMR1设置为0x68。
3.5 配置通道输出极性和使能
我们将PWMA_CCER1设置为： 极性为高电平有效； 开启比较输出功能。 其他寄存器默认，我们设置为0。
3.6 设置PWM频率和计数时间
我们使用边沿对齐模式。PWM输出波形的频率和系统时钟SYSClk、预分频系数PWMx_PSCR、自动重装载寄存器PWMx_ARR有关。
系统时钟SYSClk 我们使用的系统时钟是系统自带的24MHz时钟。
预分频系数PWMx_PSCR
PWMx_PSCR是16位寄存器，我们要先配置高位，再配置低位。
自动重装载寄存器PWMx_ARR
PWMx_ARR是16位寄存器，我们要先配置高位，再配置低位。
根据公式，我们要输出的PWM频率为1000，可以设置：
PWMx_PSCR+1为24，即PWM1_PSCR=23； PWMx_ARR+1为1000，即PWM1_ARR=999；
3.7 设置占空比时间
我们就是通过改变PWM1_CCR寄存器的值来控制占空比的，因为PWM1_ARR为999，我们也设置硬件上电时默认PWM1_CCR=999，即占空比为100%。
3.8 使能端口输出
使能PWMA_1P还需要2处使能，分别是使能端口输出、使能主输出。
因为我们只需要PWM1_1P输出PWM，所以使能ENO1P即可，其他默认,然后打开主输出使能。
3.9 开始计时
打开CENA，启动计数器计数。
3.10 改变占空比
之前提到过，改变PWM1_CCR的值，就能改变PWM1_CCR/PWM1_ARR的比值，从而改变占空比，我们在定时器0的中断函数中，改变PWM1_CCR的值。 在Timer0_INTR()中，中断每1ms进入一次，每进入一次，Timer0.Cnt+1，当计时未满1000时，Timer0.Cnt持续自增，当Timer0.Cnt计满1000时，Timer0.Cnt开始自减，当减少到0时，又开始自增。 在Timer0.Cnt自减自增的过程中，Timer0.Cnt都时刻将值赋值给PWM.DutyAdj()，以实时更改PWM的占空比，从而实现呼吸灯效果。
3.11 系统初始化
在StartUpInit.SYS_Ready()中依次进行GPIO初始化、中断初始化、定时器0初始化及PWM初始化。
之后系统一直在后台运行定时器中断，在定时器中断中控制占空比，System.Run()实际不运行任何操作。
四 实验现象
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发表于 2024-6-30 19:10:45
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