STCMCU的软件和硬件PCAPWM输出软件⽅式输出PWMPWM⽤于输出强度的控制, 例如灯的亮度, 轮⼦速度等, STC89/90系列没有硬件PWM, 需要使⽤代码模拟使⽤纯循环的⽅式实现PWM⾮中断的实现(SDCC环境编译)#include <8052.h>#define Led10 P0_7typedef unsigned int u16;int atime = 64;// 仅作为延时, pms取值区间为 0 - 64void delay(u16 pms) {u16 x, y;for (x=pms; x>0; x--) {for (y=11; y>0; y--);}}// 这⾥控制占空⽐, i取值区间为 0 - 64,// i越⼤脉冲宽度越低, 因为输出是低位点亮, 所以i越⼤LED越亮void ledfade(u16 i) {Led10 = 0;delay(i);Led10 = 1;delay(atime-i);}int main(void) {u16 a, b;// 每个循环, ⼩灯while(1) {// a增⼤, 脉冲宽度降, 亮度增for (a=0; a<atime; a++) {for (b=0; b < (atime - a)/4; b++) {ledfade(a);}}// a减⼩, 脉冲宽度增, 亮度降for (a=atime; a>0; a--) {for (b=0; b < (atime - a)/4; b++) {ledfade(a);}}}}使⽤中断的⽅式因为需要PWM输出的场景, ⼀般都不会仅仅有PWM输出, 所以通常会做到定时器中断中, 由中断来实现将1和0的时间宽度设置为定时器, 直接做到定时器中断⾥⾯这个代码中1. pwm_flag代表了输出的0和1, 每次定时器中断时进⾏切换, 并设置下⼀次中断的时间宽度2. 缺点: ⽤TR0做开关, 但是这种停⽌⽅式, 停⽌后输出可能还是1/* Global variables and definition */#define PWMPIN P1_0unsigned char pwm_width;bit pwm_flag = 0;void pwm_setup(){TMOD = 0; // Timer mode 0, 13bitpwm_width = 160;EA = 1;ET0 = 1;TR0 = 1;}/* Timer 0 Interrupt service routine */void timer0() interrupt 1{if (!pwm_flag) { /* Start of High level */pwm_flag = 1; /* Set flag */PWMPIN = 1; /* Set PWM o/p pin */TH0 = pwm_width; /* Load timer */TF0 = 0; /* Clear interrupt flag */} else { /* Start of Low level */pwm_flag = 0; /* Clear flag */PWMPIN = 0; /* Clear PWM o/p pin */TH0 = 255 - pwm_width; /* Load timer */TF0 = 0; /* Clear Interrupt flag */}}void pwm_stop(){TR0 = 0; /* Disable timer to disable PWM */}使⽤定时器模式2和中断实现的PWM输出使⽤定时器⼯作模式2定时器通过对变量tt做计数, 与scale做⽐较, 确定是否翻转电压这⾥scale分10个等级, scale=1时占⽐1/10个PWM周期(250us * 10 = 2.5ms), 在主循环⾥改变scale因为是低电平点亮LED, 所以tt<=scale的时间LED是暗的, scale增⼤时亮度变⼩, 这个可以根据⾃⼰电路的情况调整这样存在的问题是修改scale的值时, 可能正好在tt计数范围的中间, 导致输出出现⽑刺, 可以通过增加⼀个中间变量来解决, 在tt计数时⽐较的是这个中间变量, 在周期结束时再⽤新值更新这个中间变量#include<reg51.h>sbit P10 = P1^0;sbit P11 = P1^1;unsigned int scale; //占空⽐控制变量void main(void) {unsigned int n; //延时循环变量TMOD = 0x02; //定时器0,⼯作模式2, 8位定时, TL0溢出时⾃动重载TH0中的值TH0 = 0x06; //定时, 250us⼀个中断 (12M晶振, 12分频后1MHz, 单次1us)TL0 = 0x06; //初始值TR0 = 1; //启动定时器0ET0 = 1; //启动定时器0中断EA = 1; //开启总中断while(1) {for(n = 0; n < 50000; n++); //延时50msscale++; //占空⽐控制, ⾃增if(scale == 10) scale = 0; //使占空⽐从0-10循环变化}}timer0() interrupt 1 {static unsigned int tt; //tt⽤来保存当前时间在⼀个时钟周期的位置tt++; //每中断⼀次,即每经过250us,tt的值⾃加1if (tt == 10) { //中断10次定时2.5mstt = 0; //使tt=0,开始新的周期,达到循环的效果P10 = 0; //点亮LED}if (tt <= scale) { //如果占空⽐与中断次数相同时,此时输出⾼电平P10 = 1; //熄灭LED灯}}使⽤定时器模式2和中断实现的多路PWM输出实现多路PWM输出的思路1. 使⽤⼀个基础定时器, 定时器时间不能太⼤, 例如设置为100us, 可以⽤定时器模式2, 这样初始值能⾃动重置2. 设定⼀个PWM周期, 这个周期就是定时器间隔的整数倍, 例如10倍定时器周期, 就是1000us = 1ms3. 对于每个PWM通道设置⼀个计数, 计数在达到PWM周期时置零, 这是实现PWM周期的基础设置⼀个初始输出, ⾼电平或低电平设置⼀个输出宽度, 计数达到这个宽度值时翻转. 这个宽度决定了输出翻转的时间, ⽤于控制占空⽐4. 因为每个指令的执⾏时间需要1-2个CPU周期, 所以当通道数增加后, 误差会增⼤代码例⼦: 这⾥⽤8个位指定4个轮⼦的PWM输出, 每个轮⼦两位是为了控制轮⼦的正反向#include <reg52.h>typedef unsigned int u16;typedef unsigned char u8;// Wheel 0sbit P1_0 = P1^0;sbit P1_1 = P1^1;// Wheel 1sbit P1_2 = P1^2;sbit P1_3 = P1^3;// Wheel 2sbit P1_4 = P1^4;sbit P1_5 = P1^5;// Wheel 3sbit P1_6 = P1^6;sbit P1_7 = P1^7;/*Duty Cycle = Toogle_P1_x / PWM_Period;*/u8 PWM_Period = 128; // PWM Period = N * Timer delay(100us), between 10 - 254 u8 Toggle_W0 = 0; // Toggle of Wheel 0u8 Dir_W0 = 0; // Direction, 0:P1_0=0,P1_1=PWM, 1:P1_1=0,P1_0=PWMu8 Toggle_W1 = 0; // Toggle of Wheel 1u8 Dir_W1 = 0; // Direction, 0:P1_2=0,P1_3=PWM, 1:P1_3=0,P1_2=PWMu8 Count_W0, Count_W1;void Time0_Init(void){TMOD = 0x02; // Mode 2, 8-bit and auto-reloadTH0 = 0x9C; // 0x9c = 156, timer of 100us (12MHz OSC)TL0 = 0x9C;ET0 = 1;EA = 1;TR0 = 1;EX0 = 1; EX1 = 1; // Enable external interrupt 0 and 1IT0 = 1; IT1 = 1; // Toggle = jump}void main(){Time0_Init();while(1);}void Timer0_IT() interrupt 1{// W0if(Count_W0 == Toggle_W0) {if (Dir_W0 == 0) { // P1_1=PWMP1_1 = 0;} else { // P1_0=PWMP1_0 = 0;}}if(Count_W0 == PWM_Period - 1) {Count_W0 = 0;if (Dir_W0 == 0) {P1_0 = 0;P1_1 = 1;} else {P1_0 = 1;P1_1 = 0;}} else {Count_W0++;}// W1if(Count_W1 == Toggle_W1) {if (Dir_W1 == 0) { // P1_3=PWMP1_3 = 0;} else { // P1_2=PWMP1_2 = 0;}}if(Count_W1 == PWM_Period - 1) {Count_W1 = 0;if (Dir_W1 == 0) {P1_2 = 0;P1_3 = 1;} else {P1_2 = 1;P1_3 = 0;}} else {Count_W1++;}}// W0 dir0->maxvoid W0_dir0(void){if (Dir_W0 == 0) {Toggle_W0++;if(Toggle_W0 > PWM_Period) { Toggle_W0 = PWM_Period; }} else {Toggle_W0--;if(Toggle_W0 == 0) {Dir_W0 = 0;}}}// W0 dir1->maxvoid W0_dir1(void){if (Dir_W0 == 0) {Toggle_W0--;if(Toggle_W0 == 0) {Dir_W0 = 1;}} else {Toggle_W0++;if(Toggle_W0 > PWM_Period) { Toggle_W0 = PWM_Period; }}}// W1 dir0->maxvoid W1_dir0(void){if (Dir_W1 == 0) {Toggle_W1++;if(Toggle_W1 > PWM_Period) { Toggle_W1 = PWM_Period; }} else {Toggle_W1--;if(Toggle_W1 == 0) {Dir_W1 = 0;}}}// W1 dir1->maxvoid W1_dir1(void){if (Dir_W1 == 0) {Toggle_W1--;if(Toggle_W1 == 0) {Dir_W1 = 1;}} else {Toggle_W1++;if(Toggle_W1 > PWM_Period) { Toggle_W1 = PWM_Period; }}}void IT0_INT() interrupt 0{W1_dir0();}void IT1_INT() interrupt 2{W1_dir1();}硬件PWM51系列单⽚机的增强型版本, 有些带PCA(Programmable Counter Array 可编程计数序列)模块, 可以通过PCA实现PWM的输出.PCA介绍PCA其实就是⼀个增强型的计数器, 这个计数器中的⼀些元素是可以在代码中设置的, 例如可以设置的计数脉冲源, 可以来⾃于系统时钟, 系统时钟可以是不分频, 2分频, 4分频, 6分频, 8分频等; 来⾃计数器; 来⾃外部输⼊的时钟可以设置计数的触发条件, 上升沿还是下降沿, 或者都计数. 最后这个计数⽅式, 可以⽤来计算脉宽可以设置16位的⽐较值不占⽤CPU资源, 这点很重要, 可以使输出更加精确和稳定因为上⼀点, 有些型号可以做到在CPU处于IDLE状态时继续计数(输出)可以⽤PCA实现PWM输出功能STC12C5A60S2系列PCA实现的PWM参考STC12C5A60S2的⼿册有两路输出, 默认PWM0:P1.3, PWM1:P1.4, 可以换到P4⼝: PWM0:P4.2, PWM1:P4.3这个在AUXR1⾥⾯控制两路共⽤PCA定时器, 定时器的频率由CMOD控制因为PWM输出是8位的, 所以定时器的频率/256就是PWM频率两路输出的占空⽐是独⽴变化的, 与当前的[EPCnL, CCAPnL]的值有关前者的值在 PCA_PWM0 PCA_PWM1 ⾥控制后者的值在 CCAP0L,CCAP0H 和 CCAP1L,CCAP1H ⾥控制先输出低, 当CL的值⼤于等于[EPCnL, CCAPnL]时, 输出为⾼当CL由FF变为00时, 输出变低, 同时⾃动将[EPCnH, CCAPnH]的值装载到[EPCnL, CCAPnL], 实现⽆⼲扰更新PWM占空⽐下⾯的代码中, CCAP1H 控制的就是装载值, CCAP1L 控制的是⽐较值, PCA_PWM1 控制的是EPCnH 和 EPCnL如果 EPCnL = 0, 那么正常输出如果 EPCnL = 1, 那么会⼀直输出低电平#include <STC12C5A60S2.H>void main() {CCON = 0; // Initial PCA control register// PCA timer stop running// Clear CF flag// Clear all module interrupt flagCL = 0; // Reset PCA base timerCH = 0;CMOD = 0x02; // Set PCA timer clock source as Fosc/2// Disable PCA timer overflow interruptCCAP0H = CCAP0L = 0x80; // PWM0 port output 50% duty cycle suquare waveCCAPM0 = 0x42; // PCA module-0 as 8-bit PWM, no PAC interruptCCAP1H = CCAP1L = 0xFF; // PWM1port output 0% duty cycle square wavePCA_PWM1 = 0x03; // PWM will keep low levelCCAPM1 = 0x42; // PCA module-0 as 8-bit PWM, no PAC interruptCR = 1; // PCA timer start runwhile(1);}对PCA_PWM1的说明;PCA_PWMn: 7 6 5 4 3 2 1 0; EBSn_1 EBSn_0 - - - - EPCnH EPCnL;B5-B2: 保留;B1(EPCnH): 在PWM模式下,与CCAPnH组成9位数。