增强型PWM（EPWM）的输出波形原理

1、简介：

普通的PWM简单配置就能输出指定占空比的波形，一些特殊功能，比如反向，斩波，低电平或高电平指定相位，随意配置等，只能增强型PWM（EPWM）能做到。

EPWMX有3组，分别是EPWM1、EPWM2、EPWM3

EPWM1有2个通道，EPWM1A和EPWM1B
EPWM2有2个通道，EPWM2A和EPWM2B
EPWM3有2个通道，EPWM3A和EPWM3B

2、50%占空比PWM波

2.1、EPWM1A输出50%占空比的PWM波配置：

（1）、TBPRD = 256，1个计数周期
（2）、CMPA = 128，EPWM1A通道的相位
（3）、TBCTL ，配置为增减模式，计数器从0递增到TBPRD，再从TBPRD递减到0，配置TBCLK分频参数为1，且持续运行
（4）、AQCTLA，配置counter为0、counter为PRD时无输出（保持之前状态），counter为CMPA递增阶段输出高，counter为CMPA递减阶段输出低。

2.2、数值计算：

   占空比 = CMPA 相位 / TBPRD 周期

   或高电平占空比 = TBPRD - CMPA + CMPA / TBPRD / 2

（1）增减模式时

   频率 frequency = 主时钟 / TBCLK分频参数 / TBPRD周期 / 2

   注意：增减模式时，2个TBPRD周期才能输出1个周期PWM，所以多除了个2

（2）递增模式或递减模式时

   频率 frequency = 主时钟 / TBCLK分频参数 / TBPRD周期

2.3、输出原理：

2.4、实际波形：

频率 = (主时钟40M) / (TBCLK分频参数1) / (TBPRD周期256) / (2)= 78.13 K
占空比 = (相位128) / (TBPRD周期256) = 50 %

3、50%占空比斩波，50%占空比的PWM

斩波1周期包含1段PWM波和1段低电平，PWM波在斩波中的比例就叫斩波占空比

3.1、EPWM2A通道输出50%占空比斩波，50%占空比PWM的配置：

（1）、TBPRD = 512，1个计数周期
（2）、 CMPA = 256，EPWM2A通道的相位
（3）、TBCTL，配置为增减模式，计数器从0递增到TBPRD，再从TBPRD递减到0，配置TBCLK分频参数为1，且持续运行
寄存器 AQCTLA，配置counter为0、counter为PRD时无输出（保持之前状态），counter为CMPA递增阶段输出高，counter为CMPA递减阶段输出低。
（4）、DBCTL，配置同时打开EPWM2A上升沿和下降沿延时功能。
（5）、DBRED = 32，上升沿延时计数（时钟cycle数）
（6）、DBFED = 32，下降沿延时计数（时钟cycle数）
（7）、PCCTL = 0x0001，打开斩波功能
（8）、PCDUTY = 0x0000ffff，PWM的占空比50%（1的个数占32位的比例）

3.2、数值计算：

   斩波占空比 = CMPA 相位 / TBPRD周期
 
   PWM占空比 = 1的个数占32位的比例 

   1个时钟cycle = 1 / 主时钟 = 多少秒

（1）增减模式时

   斩波频率 frequency = 主时钟 / TBCLK分频参数 / TBPRD周期 / 2
   
   注意：增减模式时，2个TBPRD周期才能完整输出PWM，所以多除了个2

（2）增减模式时

   PWM频率 frequency = 主时钟 / 32

3.3、输出原理：

不延迟的斩波，有16个周期PWM输出

延迟的斩波，有15个周期PWM输出

注意：延迟1个周期输出PWM，即会丢失1个周期PWM，再输出剩下的15个周期PWM。

3.4、实际波形：

  斩波频率 = (主时钟40M) / (TBCLK分频参数1) / (TBPRD周期512) / (2) = 39.0625 K
  上图中斩波周期是25.6 us，斩波频率 = 1 / 0.0000256 s = 39.0625 K

  斩波占空比 = (CMPA 相位 256) / (TBPRD周期 512) = 50%
  配置了延迟，斩波占空比变成了 15 * 800 ns / 25.6 us = 12 us / 25.6 us = 46.875 %

  PWM频率 = (主时钟 40M) / 32 = 1.25 M
  PWM占空比 = 1的个数占32位的比例 = 50%
  
  1个时钟cycle = 1 / (主时钟 40M)  = 0.000000025 s
  32 cycle = 0.000000025 s * 32 = 0.0000008 s = 800 ns（恰好为1个PWM周期）

4、低电平25%占空比PWM

输出低电平或高电平指定占空比的PWM，需要CPMA和CPMB这2个相位配合，配置当counter为CPMA时输出指定动作，配置当counter为CPMB时输出指定动作。

4.1、EPWM1B通道输出低电平25%占空比的PWM配置：

（1）TBPRD = 512，1个计数周期
（2）CMPA = 256，相位1
（3） CMPB = 64，相位2
（4）TBCTL，配置为增减模式，计数器从0递增到TBPRD，再从TBPRD递减到0，配置TBCLK分频参数为1，且持续运行
（5）AQCTLB，配置counter为0、counter为PRD时无输出（保持之前状态），counter为CMPA递增阶段、递减阶段时无输出（保持之前状态）。counter为CMPB递增阶段时输出高，递减阶段时输出低。

4.2、输出原理：

4.3、实际波形：

 频率 frequency = 主时钟40M / (TBCLK分频参数1) / (TBPRD周期256) / 2 = 78.13 K

 低电平占空比 = CMPB 相位 / TBPRD 周期 = 64 / 256 = 25%