1.2.1 两个概念

2.1.1 STC89C52RC³

1. 原理
   

   实验室最开始用的是STC89C52RC，此种单片机没有PWM端口，只能通过定时器软件模拟I/O输出PWM。

   

2. 代码例程
   

   #include <reg52.h>
   
   //--定义使用的IO口--//
   sbit PWM=P1^0;
   
   //--定义一个全局变量--//
   unsigned char timer1;
   
   void Time1Config();
   
   
   void main(void)
   {
   	Time1Config();
   	while(1)
   	{
   		if(timer1=100)  //PWM周期为100*0.5ms
   		{
   			timer1=0;
   		}
   		if(timer1 < 30) //改变30这个值可以改变直流电机的速度,此处30即占空比30%
   		{
   			PWM=1;
   		}
   		else
   		{
   			PWM=0;
   		}
   	}
   
   
    }
   
   void Time1Config()
   {
   	TMOD|= 0x10;   //设置定时计数器工作方式1为定时器
   
   	//--定时器赋初始值，12MHZ下定时0.5ms--//
   	TH1 = 0xFE;
   	TL1 = 0x0C;
   
   
   	ET1 = 1;         //开启定时器1中断
   	EA = 1;
   	TR1 = 1;         //开启定时器
   }
   
   void Time1(void) interrupt 3    //3 为定时器1的中断号  1 定时器0的中断号 0 外部中断1 2 外部中断2  4 串口中断
   {
   	TH1 = 0xFE;  //重新赋初值
   	TL1 = 0x0C;
   	timer1++;
   }

2.1.2 STC15F2K60S2⁴

1. 原理
   

   STC15系列的单片机提供了两类形式的PWM产生方法：一类是利用内部可编程计数阵列，即软件模拟。一类是内部PWM发生器来产生，即硬件模拟。

   

   PCA模块n工作于8位PWM模式时，将{0,CL[7:0]}与捕获寄存器{EPCnL,CCAPnL[7:0]}进行比较，如图所示。CL 一开始为0,PCA计数开始后逐渐加1,当{0,CL[7:0]}的值小于{EPCnL,CCAPnL[7:0]}时，输出为低，否则输出为高。当CL的值由FF变为00溢出时，{EPCnH,CCAPnH[7:0]}的内容装载到{EPCnL,CCAPnL[7:0]}中。从而实现无干扰地更新PWM。

   Table 1: I/O口作为PWM输出时的状态表

   常态I/O口的状态	作为PWM输出时的状态
   弱上拉/准双向	强推挽输出/强上拉输出(需加限流电阻 1K~10K)
   强推挽输出/强上拉输出	强推挽输出/强上拉输出(需加限流电阻 1K~10K)
   仅为输入/高组态	PWM 无效
   开漏	开漏

   1. 外部时钟频率计算公式
      

      当PWM是8位时：

      PWM的频率=PCA时钟输入源频率/256

      其中，PCA时钟输入源可以为：SYSclk，SYSclk/2,SYSclk/2,SYSclk/4,SYSclk/6,SYSclk/8,SYSclk/12,定时器0的溢出，ECI/P1.2。

2. 硬件模拟代码示例
   

   

   当CCAP0L=20H时，CL从0到1FH小于CCAP0L输出低电平，否则输出高电平。

   #include "BSP_Include.h"
   #include "STC15_FS.h"
   #define CCP_S0 0x10
   #define CCP_S1 0x20
   //P_SW1.4
   //P_SW1.5
   void main(void)
   {
   ACC = P_SW1;
   ACC &= ~(CCP_S0 | CCP_S1);
   //CCP_S0=1 CCP_S1=0
   ACC |= CCP_S0;
   P_SW1 = ACC;
   //P3.5/CCP0_2、P3.6/CCP1_2
   CCON = 0;
   //初始化 PCA 控制寄存器/PCA 定时器停止/清除 CF 标志/清除模块中断标志
   CL = 0;
   //复位 PCA 寄存器
   CH = 0;
   CMOD = 0x02;
   //设置 PCA 时钟源/禁止 PCA 定时器溢出中断
   
   PCA_PWM0 = 0x00;                //PCA 模块 0 工作于 8 位 PWM
   CCAP0H = CCAP0L = 0x20;         //PWM0 的占空比为 87.5%((100H-20H)/100H),即((2^8-2^5)/2^8)
   CCAPM0 = 0x42;                  //PCA 模块 0 为 8 位 PWM 模式
   PCA_PWM1 = 0x40;                 //PCA 模块 1 工作于 7 位 PWM
   CCAP1H = CCAP1L = 0x20;         //PWM1的占空比为75%((80H-20H)/80H),即((2^7-2^5)/2^7)

   更新占空比数据：

   void PWMn_Update(u8 PCA_id, u16 pwm)
   {
   if(pwm > PWM_HIGH_MAX) pwm = PWM_HIGH_MAX;
   //如果写入大于最大占空比数据,强制为最大占空比。
   if(pwm < PWM_HIGH_MIN) pwm = PWM_HIGH_MIN;
   //如果写入小于最小占空比数据,强制为最小占空比。
   if(PCA_id == PCA0)
   {
   CR = 0;
   //停止 PCA 一会, 一般不会影响 PWM。
   PWM0_high = pwm;
   //数据在正确范围,则装入占空比寄存器。
   PWM0_low = PWM_DUTY - pwm;
   //计算并保存 PWM 输出低电平的 PCA 时钟脉冲个数。
   CR = 1;
   //启动 PCA。
   }
   else if(PCA_id == PCA1)
   {
   CR = 0;
   //停止 PCA。
   PWM1_high = pwm;
   //数据在正确范围,则装入占空比寄存器。
   PWM1_low = PWM_DUTY - pwm;
   //计算并保存 PWM 输出低电平的 PCA 时钟脉冲个数。
   CR = 1;
   //启动 PCA。
   }
   else if(PCA_id == PCA2)
   CR = 0;
   //停止 PCA。
   PWM2_high = pwm;
   //数据在正确范围,则装入占空比寄存器。
   PWM2_low = PWM_DUTY - pwm;
   //计算并保存 PWM 输出低电平的 PCA 时钟脉冲个数。
   CR = 1;
   //启动 PCA。
   }
   }

2.2.1 原理

2.2.2 代码例程（库函数版）

void pwm_init()
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;   //声明一个结构体变量，用来初始化GPIO

	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;//声明一个结构体变量，用来初始化定时器

	TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;//根据TIM_OCInitStruct中指定的参数初始化外设TIMx

	/* 开启时钟 */
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);

	/*  配置GPIO的模式和IO口 */
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_7;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;//复用推挽输出
	GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStructure);


	//TIM3定时器初始化
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 900;        //不分频,PWM 频率=72000/900=8Khz//设置自动重装载寄存器周期的值
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 0;//设置用来作为TIMx时钟频率预分频值，100Khz计数频率
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = 0;//设置时钟分割:TDTS = Tck_tim
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //TIM向上计数模式
	TIM_TimeBaseInit(TIM3, & TIM_TimeBaseInitStructure);

	GPIO_PinRemapConfig(GPIO_FullRemap_TIM3,ENABLE);//改变指定管脚的映射    //pC7

	//PWM初始化       //根据TIM_OCInitStruct中指定的参数初始化外设TIMx
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode=TIM_OCMode_PWM1;
	TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState=TIM_OutputState_Enable;//PWM输出使能
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity=TIM_OCPolarity_Low;

	TIM_OC2Init(TIM3,&TIM_OCInitStructure);
	//注意此处初始化时TIM_OC2Init而不是TIM_OCInit，否则会出错。因为固件库的版本不一样。

	TIM_OC2PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);//使能或者失能TIMx在CCR2上的预装载寄存器

	TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);//使能或者失能TIMx外设
}


int main()
{
	u8 fx=1;//方向
	u32 ti=0;
	pwm_init();      //PWM初始化
	while(1)
	{
		delay_ms(10);
		if(fx==1)
		{
			ti++;
			if(ti>300)
			{
				fx=0;
			}
		}
		else
		{
			ti--;
			if(ti==0)
			{
				fx=1;
			}
		}
		TIM_SetCompare2(TIM3, ti);//设置TIMx捕获比较2寄存器值
	}
}

2.3.1 原理

2.3.2 代码例程

TA0CTL|=MC_1;                   //SMCLK,up-down模式（增减计数模式），周期×2
TA0CCTL1=OUTMOD_7;              //CCR1通道使用reset/set模式
TA0CTL=TASSEL_2 | MC_1 |TACLR;  //最后的设置必须和TACLR一起才有效
TA0CTL |= ID_3;                 //4分频
TA0CCR0 =2500;                  //设置PWM的频率为500Hz。TAxCCR0×2×1/2.5MHz=1/500

period*=10;                     //将0～250放大到0～2500
TA0CCR1=period;                 //设定占空比