PIC32输出比较（PWM）
一．输出比较初始化
步骤：
1.复用端口映射为OCx
例如:RPA0Rbits.RPA0R=0b0101; 即RPA0引脚作为外设OC1使用 见附一
2.OCM<2:0>：输出比较模式选择位
例如:OC1CON=0X06; //输出比较端口1配置为PWM故障禁止模式。
3.OC32<5>：32 位比较模式位
例如:OC1CONCLR=0X010; //将第五位清零，设置为16位单定时器模式。
4.OCTSEL<3>：输出比较定时器选择位
例如：OC1CONSET=0X08; //将第三位设置为一，选择定时器3为基时钟
5.定时器使能初始化
例如：OpenTimer3(T1_ON|T1_SOURCE_INT|T1_PS_1_1,pwmn);
Pwmn周期数={ FB外设/pwmfp频率 } - 1;
6.ON<15>：输出比较外设使能位
例如：OC1CONSET=0X8000; //将第15位置一，输出比较使能。
详细初始化控制寄存器见附二
二.中断触发条件
单比较模式
• 比较匹配事件强制OCx 引脚为高电平；该引脚的初始状态为低电平。在发生单比较匹配事件
时，产生中断。
• 比较匹配事件强制OCx 引脚为低电平；该引脚的初始状态为高电平。在发生单比较匹配事件时，产生中断。
• 比较匹配事件使OCx 引脚电平翻转。翻转事件是连续的，且每次翻转事件都会产生一次中断。
双比较模式
当OCx引脚被驱动为低电平（单脉冲的下降沿）时，相应通道的中断标志OCxIF会置为有效。
PWM模式
TyIF 中断标志在每个PWM 周期边界处置为有效。
当使能了具有故障保护输入模式的PWM 时，必须通过将相应的TRIS SFR 位置1 以将OCFx 故
障引脚配置为输入。选择PWM 故障模式时， OCFx 故障输入引脚不会自动配置为输入。
三.计算各项值
所需的PWM通过写入OCxRS 寄存器来指定PWM 占空比。可以在任何时候写OCxRS 寄存器，但是在PRy和TMRy 发生匹配（即周期结束）前占空比值不会被锁存到OCxR 中。
PWM 周期 = [(PR 1) • TPB • (TMR 预分频值)] 或T=PR 1/(Fpb/PS)
PWM 频率 = 1/[PWM 周期]
最大PWM 分辨率：在一个PWM周期内有n个时基(PR)，为2的x次方，分辨率为x。
以频率为52.08 kHz为例
FPB = 10 MHz
Timer2 预分频比设置： 1:1
1/52.08 kHz = (PR2 1) • TPB • (Timer2 预分频值)=(PR2 1)/(FPB/Timer2预分频）
19.20 us = (PR2 1) • 0.1 us • (1)
PR2 = 191
确定可用于52.08 kHz PWM 频率和10 MHz 外设总线时钟速率的占空比的最大分辨率。
1/52.08 kHz = 2^PWM 分辨率• 1/10 MHz • 1
19.20 us = 2^PWM 分辨率• 100 ns • 1
192 = 2^PWM 分辨率
log10(192) = (PWM 分辨率) • log10(2)
PWM 分辨率 = 7.6 位
四．拓展
#用PWM绘制新波形
峰峰值最大为PR定时器数。
每个PWM周期为一个样本
所需波形频率：
所需频率=1/(n个样本*PWM周期）
每个样本波形的幅度值（占空比*PR）：
波形/n，将n个值列入数组表格，OCxRS引用。
每个PWM周期输出通过RC滤波电路转换为模拟信号，约为一条幅值为 高电平*占空比 的直线，
通过改变占空比控制赋值y轴，再通过控制周期数控制产生的x轴
正弦波波形产生，占空比计算值 OC1RS=偏移量 振幅*SIN（2*pi/周期样本值），但如此短的时间无法
来的及计算sin，最好制成表格数组引用。
#发出声音
绘制相应的频率可发出相应的音高（do，re，me…），再调整波形幅度决定音色（不同的乐器）。
举例说明
一. 用PWM制作呼吸灯效果
#include
#pragma config FPLLIDIV = DIV_2 // PLL Input Divider (2x Divider)
#pragma config FPLLMUL = MUL_24
#pragma config FPLLODIV = DIV_2
#pragma config FPBDIV = DIV_1
#pragma config FNOSC = FRCPLL
#pragma config FUSBIDIO = OFF
#pragma config FWDTEN = OFF
#pragma config JTAGEN = OFF
int pwm1,pwmn,pwmfp,count,pwm_g;
void PWMinint()
{
OC1CON=0; //关闭 初始都为零，定时器二,16位模式
OC1CON=0x06; //PWM无故障模式
OC1R=10000; //初始占空比为10000
OC1RS=10000;
pwmn=48000000/pwmfp-1; PWM周期数
OpenTimer2(T2_ON|T2_SOURCE_INT|T2_PS_1_1,pwmn); //初始定时器2
OC1CONSET=0x8000; //开启输出比较使能
}
void __ISR(_TIMER_2_VECTOR,ipl3) Timer2hander(void) //中断
{
mT2ClearIntFlag();
if(pwm_g==0)
count ; //当count越大亮度越低反之详见电路图
else
count--;
if(count>4410)
pwm_g=1;
if(count==0)
pwm_g=0;
OC1RS=count*pwmn/4410; //4410/4410=1s一翻转
}
int main()
{
RPB7Rbits.RPB7R=0b0101;
pwmfp=4410;
PWMinint();
mT2SetIntPriority(3);
mT2IntEnable(1);
INTEnableSystemMultiVectoredInt();
while(1);
}
二.按键实时控制PWM
#include
// Configuration Bit settings
// SYSCLK = 48 MHz (8MHz Crystal / FPLLIDIV * FPLLMUL / FPLLODIV)
// PBCLK = 48 MHz (SYSCLK / FPBDIV)
// Primary Osc w/PLL (XT ,HS ,EC PLL)
// WDT OFF
#pragma config FPLLMUL = MUL_24, FPLLIDIV = DIV_2, FPLLODIV = DIV_2, FWDTEN = OFF
#pragma config POSCMOD = OFF, FNOSC = FRCPLL, FPBDIV = DIV_1,FSOSCEN = OFF
#pragma config FUSBIDIO = OFF //FUSBIDIO?????
#pragma config FVBUSONIO = OFF
#pragma config JTAGEN = OFF //JTAG disable
#pragma config CP = OFF
#pragma config DEBUG = ON
// Period needed for timer 1 to trigger an interrupt every 0.1 second
// (48MHz PBCLK / 1 = 48000000KHz Timer 1 clock)
#define PERIOD 48000 //48000/48000000 = 0.001s = 1ms
#define BTN_DELAY 5 //2*1=2ms
#define SYS_FREQ (48000000L)
//????????
typedef enum //PRO_Status
{
SHOW_PERIOD = 0,
SHOW_DUTY,
SHOW_SET_PERIOD,
SHOW_SET_DUTY,
SET_PERIOD,
SET_DUTY
}PRO_STATUS;
PRO_STATUS g_status=SHOW_PERIOD;
UINT16 g_period=40,g_duty=20; //初始周期40，占空比20
UINT16 g_set_period=40,g_set_duty=20;
int g_led_cnt=0,g_led_flag=0,g_btn_cnt=0,g_btn_flag=0,flag=0;
//显示于按键标志，用于周期性定时处理LED显示和按键
unsigned char Led_lib[] = {
0x42, 0xf3, 0x86, 0xa2, 0x33, 0x2a, 0x0a, 0xf2, 0x02, 0x22, //0-9
0x40, 0xf1, 0x84, 0xa0, 0x31, 0x28, 0x08, 0xf0, 0x00, 0x20, //0.-9.
0x1e, 0x2a, 0x0e, 0x0f, 0xbf, 0x23, 0x9b, 0x8b}; //FSEt-yno
//LED字库SPI初始化
void SpiInitDevice() {
// 8 bits/char, input data sampled at end of data output time
SpiOpenFlags oFlags = SPI_OPEN_MSTEN | SPI_OPEN_CKP_HIGH | SPI_OPEN_MODE8 | SPI_OPEN_ON;
PORTSetPinsDigitalOut(IOPORT_B, BIT_9);//作为锁存，1锁存，0开放
PPSOutput(2, RPB8, SDO2); // Set RB8 pin as output for SDO2
// Open SPI module, use SPI channel 2, use flags set above, Divide Fpb by 6
SpiChnOpen(2, oFlags, 6);
}
void SpiDoBurst(unsigned char *pBuff, unsigned char Len) {
if (pBuff) {
unsigned int i;
PORTClearBits(IOPORT_B, BIT_9);
for (i = 0; i < Len; i ) {
SpiChnPutC(2, pBuff[i]);
}
PORTSetBits(IOPORT_B, BIT_9);
}
}
//LED初始化
void Led()
{
static unsigned char ledBuff[4] = {0x00, 0x00, 0x00, 0x00};
static int led = 0;
int i,n;
SpiDoBurst(ledBuff, 4);
//LED显示 4,1,2,3
switch(g_status)
{
case SHOW_PERIOD:
led=g_period;
ledBuff[3]=0b00010110;//Led_lib[1];
break;
case SHOW_DUTY:
led=g_duty;
ledBuff[3]=0b01001110;//Led_lib[2];
break;
case SHOW_SET_PERIOD:
led=g_set_period;
ledBuff[3]=0b00010100;//Led_lib[3];
break;
case SHOW_SET_DUTY:
led=g_set_duty;
ledBuff[3]=0b01001100;//Led_lib[4];
break;
case SET_PERIOD:
led=g_set_period;
ledBuff[3]=0b00010100;//Led_lib[3];
break;
case SET_DUTY:
led=g_set_duty;
ledBuff[3]=0b01001100;//Led_lib[4];
break;
}
i=led/100;
i=i;
ledBuff[0]=Led_lib[i];
led=led0;
i=led/10;
ledBuff[1]=Led_lib[i];
i=led;
ledBuff[2]=Led_lib[i];
n ;
if(n=2)
flag=1;
}
void pwminit()
{
RPB13Rbits.RPB13R=0b0101;//外设端口映射为OC4
OC4CON=0;
OC4R=0;
OC4RS=0;
OC4CON=0X06; //PWM无故障模式
OpenTimer2(T2_ON|T2_SOURCE_INT|T2_PS_1_1,g_period); //基定时器初始
OC4CONSET=0X8000; //使能OC4
// mT2SetIntPriority(1);
// mT2IntEnable(1);
}
//void __ISR(_TIMER_2_VECTOR,ipl1) Timer2(void)
//{
//
// mT2ClearIntFlag();
// OC4RS=g_duty;
//若由输出比较的基定时器2刷新值，则会随着PWM周期的太小刷新过快，会与定时器1的中断多次冲突造成定时器1无法正常工作。
// PR2=g_period;
//}
void Timer1Init()
{
// Timer1@1ms
OpenTimer1(T1_ON | T1_SOURCE_INT | T1_PS_1_1, PERIOD);
// Set up the timer interrupt with a priority of 2
INTEnable(INT_T1, INT_ENABLED);
INTSetVectorPriority(INT_TIMER_1_VECTOR, INT_PRIORITY_LEVEL_5);
INTSetVectorSubPriority(INT_TIMER_1_VECTOR, INT_SUB_PRIORITY_LEVEL_0);
}
//??1????
void __ISR(_TIMER_1_VECTOR, ipl5) Timer1Handler(void)
{
// Clear the interrupt flag
INTClearFlag(INT_T1);
OC4RS=g_duty;
PR2=g_period;//由定时器1统一更新周期和占空比
g_led_cnt ;
if(g_led_cnt > 100) //0.1s
{
g_led_cnt = 0;
g_led_flag = 1;
}
g_btn_cnt ;
if(g_btn_cnt > 5) //5ms
{
g_btn_cnt = 0;
g_btn_flag = 1;
}
}
//设为数字端口，当有足够电压改变1与0的转换才有信号
void BtnInit()
{
ANSELAbits.ANSA0 = 0;
ANSELAbits.ANSA1 = 0;
// ANSELBbits.ANSB3 = 0;
ANSELBbits.ANSB14 = 0;
}
//????
void Button(void)
{
static int btn0=0,btn1=0,btn2=0,btn3=0,n=0;
if(PORTAbits.RA0 == 0) //sel
{
btn0 ;
if(btn0 == BTN_DELAY)
{
switch(g_status)
{
case SHOW_PERIOD:
g_status=SHOW_SET_PERIOD;
break;
case SHOW_DUTY:
g_status=SHOW_SET_DUTY;
break;
case SHOW_SET_PERIOD:
g_status=SHOW_PERIOD;
break;
case SHOW_SET_DUTY:
g_status=SHOW_DUTY;
break;
}
// if (g_status>=SHOW_SET_PERIOD)
// {
// g_status=SHOW_PERIOD;
// OC4CONCLR=0X8000;
// }
// else
// {
// g_status=SHOW_SET_PERIOD;
// g_set_period=g_period;
// g_set_duty=g_duty;
//
// }
}
}
else
btn0 = 0;
if(PORTAbits.RA1 == 0) //
{
btn1 ;
if(btn1 == BTN_DELAY)
{
switch(g_status)
{
case SHOW_PERIOD:
g_status=SHOW_DUTY;
break;
case SHOW_DUTY:
g_status=SHOW_PERIOD;
break;
case SHOW_SET_PERIOD:
if (g_set_period<999) g_set_period ;
g_period=g_set_period;
break;
// g_status=SHOW_SET_DUTY;
// break;
case SHOW_SET_DUTY:
if (g_set_duty<100) g_set_duty ;
g_duty=g_set_duty;
break;
// g_status=SHOW_SET_PERIOD;
// break;
// case SET_PERIOD:
// case SET_DUTY:
}
}
}
else
btn1 = 0;
if(PORTBbits.RB14 == 0) //-
{
btn2 ;
if(btn2 == BTN_DELAY)
{
switch(g_status)
{
case SHOW_PERIOD:
g_status=SHOW_DUTY;
break;
case SHOW_DUTY:
g_status=SHOW_PERIOD;
break;
case SHOW_SET_PERIOD:
if (g_set_period>0) g_set_period--;
g_period=g_set_period;
break;
// g_status=SHOW_SET_DUTY;
// break;
case SHOW_SET_DUTY:
if (g_set_duty>0) g_set_duty--;
g_duty=g_set_duty;
break;
// g_status=SHOW_SET_PERIOD;
// break;
// case SET_PERIOD:
// if (g_set_period>0) g_set_period--;
// break;
// case SET_DUTY:
// if (g_set_duty>0) g_set_duty--;
// break;
}
}
}
else
btn2 = 0;
// if(PORTBbits.RB3 == 0) //enter
// {
// btn3 ;
// if(btn3 == BTN_DELAY)
// {
// switch(g_status)
// {
// case SHOW_PERIOD:
// OC1CONCLR=0X8000;
// break;
// case SHOW_DUTY:
// OC1CONCLR=0X8000;
// break;
// case SHOW_SET_PERIOD:
// g_status=SET_PERIOD;
// OC1CONCLR=0X8000;
// break;
// case SHOW_SET_DUTY:
// g_status=SET_DUTY;
// OC1CONCLR=0X8000;
// break;
// case SET_PERIOD:
// g_period=g_set_period;
// g_status=SHOW_PERIOD;
// while(!flag);
// flag=0;
// pwminit();
// break;
// case SET_DUTY:
// g_duty=g_set_duty;
// g_status=SHOW_PERIOD;
// while(!flag);
// flag=0;
// pwminit();
// break;
// }
// }
// }
// else
// btn3 = 0;
}
int main(int argc, char** argv) {
int task=0;
SYSTEMConfig(SYS_FREQ, SYS_CFG_WAIT_STATES | SYS_CFG_PCACHE);
INTDisableInterrupts();
INTConfigureSystem(INT_SYSTEM_CONFIG_MULT_VECTOR);
SpiInitDevice();
BtnInit();
Timer1Init();
pwminit();
INTEnableInterrupts();
while(1)
{
switch(task)
{
case 0:
if(g_led_flag > 0)
{
g_led_flag = 0;
Led();
}
break;
case 1:
if(g_btn_flag > 0)
{
g_btn_flag = 0;
Button();
}
default:
break;
}
task ;
if(task > 1) task = 0;
}
return (EXIT_SUCCESS);
}
附一：
表11-2： 输出引脚选择
例如:RPA0Rbits.RPA0R=0b0101;或 PPSOutput(1,RPA0,OC1); 第1组 即RPA0引脚作为OC1使用
例如:RPB15Rbits.RPB15R=0b0011; 或 PPSOutput(1,RPB15,SS1);
输入引脚映射选择
INT4Rbits.INT4R=0B0001; 或 PPSInput(3,SDI2,RPB6) 第3组 //将外部中断4映射给RPB3
SDI1Rbits.SDI1R=0B0110; 或 PPSInput(2,SDI1,RPC8) 第2组 //数据输入1口映射给RPC8
附二
初始化相关位定义
bit 15 ON：输出比较外设使能位
1 = 使能输出比较外设。
0 = 禁止输出比较外设，不会消耗电流。允许进行SFR 修改。该寄存器中其他位的状态不会受该位置1
或清零影响。
注： 使用1:1 PBCLK 分频比时，在清零模块ON 位的指令之后，用户的软件不应立即在SYSCLK
周期中读/ 写外设的SFR。
bit 14 FRZ：调试异常模式冻结位
1 = 在CPU 进入调试异常模式时停止工作
0 = 在CPU 进入调试异常模式时继续工作
注： FRZ 仅在调试异常模式下可写，在正常模式下强制为0。
bit 13 SIDL：IDLE （空闲）模式停止位
1 = 在CPU 进入IDLE （空闲）模式时停止工作
0 = 在IDLE （空闲）模式下继续工作
bit 12-6 保留：写入0 ；忽略读操作
bit 5 OC32：32 位比较模式位
1 = OCxR<31:0> 和/ 或OCxRS<31:0> 用于与32 位定时器源进行比较
0 = OCxR<15:0> 和OCxRS<15:0> 用于与16 位定时器源进行比较
bit 4 OCFLT：PWM 故障条件状态位(1)
1 = 发生了PWM 故障条件（仅可用硬件清零）
0 = 未发生PWM 故障条件
注： 仅当OCM<2:0> = 111 时，才使用该位。
bit 3 OCTSEL：输出比较定时器选择位
1 = Timer3 作为该OCMP 模块的时钟源
0 = Timer2 作为该OCMP 模块的时钟源
关于输出比较模块可用的特定时基，请参见器件数据手册。
bit 2-0 OCM<2:0>：输出比较模式选择位
111 = OCx 处于PWM 模式；故障引脚使能
110 = OCx 处于PWM 模式；故障引脚禁止
101 = 初始化OCx 引脚为低电平；在OCx 引脚上产生连续输出脉冲
100 = 初始化OCx 引脚为低电平；在OCx 引脚上产生单输出脉冲
011 = 比较事件使OCx 引脚电平翻转
010 = 初始化OCx 引脚为高电平；比较事件强制OCx 引脚为低电平
001 = 初始化OCx 引脚为低电平；比较事件强制OCx 引脚为高电平
000 = 输出比较外设被禁止，但会继续消耗电流
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