MSP430 PWM波控制蜂鸣器

姓名：杨汉雄

学号：19011210569

【嵌牛导读】MSP430系列单片机是美国德州仪器（TI）1996年开始推向市场的一种16位超低功耗、具有精简指令集（RISC）的混合信号处理器（Mixed Signal Processor）。 脉冲宽度调制是一种模拟控制方式，根据相应载荷的变化来调制晶体管基极或MOS管栅极的偏置，来实现晶体管或MOS管导通时间的改变，从而实现开关稳压电源输出的改变。这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定，是利用微处理器的数字信号对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。脉冲宽度调制是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。

【嵌牛正文】

        脉宽调制（PWM）基本原理：控制方式就是对逆变电路开关器件的通断进行控制，使输出端得到一系列幅值相等的脉冲，用这些脉冲来代替正弦波或所需要的波形。也就是在输出波形的半个周期中产生多个脉冲，使各脉冲的等值电压为正弦波形，所获得的输出平滑且低次谐波少。按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制，既可改变逆变电路输出电压的大小，也可改变输出频率。

        例如，把正弦半波波形分成N等份，就可把正弦半波看成由N个彼此相连的脉冲所组成的波形。这些脉冲宽度相等，都等于 π/n ，但幅值不等，且脉冲顶部不是水平直线，而是曲线，各脉冲的幅值按正弦规律变化。如果把上述脉冲序列用同样数量的等幅而不等宽的矩形脉冲序列代替，使矩形脉冲的中点和相应正弦等分的中点重合，且使矩形脉冲和相应正弦部分面积（即冲量）相等，就得到一组脉冲序列，这就是PWM波形。可以看出，各脉冲宽度是按正弦规律变化的。根据冲量相等效果相同的原理，PWM波形和正弦半波是等效的。对于正弦的负半周，也可以用同样的方法得到PWM波形。

        总的来说，就是使用占空比不同的方波来代替所需要的波形驱动惯性设备，这要求方波中的高电平面积与被代替波形的高电平面积相等。

        PWM波的实现就是通过高分辨率计数器的使用，方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。本次实验所使用的环境为MSP430F6638单片机，其含有三个可编程的16位计数器及相应的捕获/比较控制器，通过对相应寄存器的配置，可产生PWM波形。

        TAxCCTL寄存器是用于控制6638单片机捕获/比较功能的的寄存器，本次实验使用其产生PWM波形，则应使用该资源的比较功能。TAxCTL寄存器是6638单片机的定时器控制寄存器，使用本次实验该计数器（timerA0）作为高分辨率时钟来形成PWM波的占空比和周期。timerA0有CCR0-CCR6路加计数器，每当一个内部时钟到来时，该计数器加一，在计数器开始工作之前我们将预定的初值放入TAxCCRn寄存器中，当计数器CCRx的值与TAxCCRn的值相等时，产生一个EQU事件，我们的捕获/比较寄存器通过响应这个事件即可实现电平的翻转，产生特定PWM波形。其中，CCR0中装填的是PWM的周期，CCR1-CCR6中可以装填不同的占空比，这样可以实现多路的PWM输出。

MSP430产生PWM控制蜂鸣器源码

        程序中使用P1.5口作为PWM波的输出，此时P1.5不在是普通的GPIO口，所以开启了P1.5的复用功能，定时器timerA0配置成加计数模式，PWM输出模式为模式7SET/RESET模式，在该模式下，PWM初始电平为高，当计数值达到CCR4的计数值163时，PWM输出拉低，占空比由CCR4的计数值控制。