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第五次课_定时器和PWM.ppt

第五次课_定时器和PWM

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2019-06-16 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《第五次课_定时器和PWMppt》,可适用于IT/计算机领域

LPC系列ARM硬件结构定时器和定时器定时器、特性位可编程预分频器路捕获通道个匹配寄存器个匹配输出通道。定时器结构图定时器、功能简介预分频器捕获功能匹配功能定时器、分频器结构描述��控制传递�位预分频计数器(PC)�预分频计数器PC清零�PC=预分频寄存器(PR)��定时计数器TC加PCLK分频器寄存器描述名称描述访问复位值PR预分频控制寄存器。用于设定预分频值为位寄存器。读写PC预分频计数器。为位计数器计数频率为PCLK当计数值等于预分频计数器的值时TC计数器加。读写TC定时器计数器。为位计数器计数频率为PCLK经过预分频计数器后频率值。读写��控制传递�位预分频计数器(PC)�预分频计数器PC清零�PC=预分频寄存器(PR)��定时计数器TC加PCLK��控制传递�位预分频计数器(PC)�预分频计数器PC清零�PC=预分频寄存器(PR)��定时计数器TC加PCLK匹配功能名称描述访问复位值MCR匹配控制寄存器用于控制在匹配时是否产生中断或复位TC读写MR匹配寄存器通过MCR寄存器可以设置匹配发生时的动作读写MR匹配寄存器通过MCR寄存器可以设置匹配发生时的动作读写MR匹配寄存器通过MCR寄存器可以设置匹配发生时的动作读写MR匹配寄存器通过MCR寄存器可以设置匹配发生时的动作读写EMR外部匹配寄存器EMR控制外部匹配管脚MATx~MATx读写匹配功能寄存器描述-匹配控制寄存器匹配控制寄存器用于控制在发生匹配时定时器所执行的操作。位功能描述复位值中断(MR)为时MR与TC值的匹配将产生中断。为时禁止。复位(MR)为时MR与TC值的匹配将使TC复位。为时禁止。停止(MR)为时MR与TC值的匹配将清零TCR的bit位使TC和PC停止。为时该特性被禁止。:MR与匹配(MR)对应位功能相同(略):MR:MR匹配寄存器(MR~MR)值与定时器计数值相比较当两个值相等时自动触发在MCR寄存器中设置的动作。匹配功能寄存器描述-匹配寄存器位:复位值功能匹配值外部匹配寄存器提供外部匹配管脚MATn~MATn(n为或)的控制和状态。匹配功能寄存器描述-外部匹配寄存器定时器匹配输出引脚描述当定时器值等于预设的匹配值时从引脚输出特定的信号管脚名称管脚方向管脚描述MAT~MATMAT~MAT输出外部匹配输出。当匹配寄存器(MR:)等于定时器计数器(TC)时该输出可翻转、变为低电平、变为高电平或不变。外部匹配寄存器(EMR)控制该输出的功能。可选择多个管脚并行用作匹配输出功能。例如同时选择个管脚并行提供MAT功能。匹配功能寄存器描述-外部匹配寄存器EMR位功能描述复位值外部匹配反映相应外部匹配的状态而不管是否连接到管脚。发生匹配时该位的动作由EMR中相应的控制位决定。外部匹配外部匹配外部匹配:外部匹配控制决定相应外部匹配的功能。:不执行任何动作:将对应的外部匹配输出设置为:将对应的外部匹配输出设置为:使对应的外部匹配输出翻转。:外部匹配控制:外部匹配控制:外部匹配控制捕获功能名称描述访问复位值CCR捕获控制寄存器用于设置捕获信号的触发特征以及捕获发生时是否产生中断。读写CR捕获寄存器在捕获引脚上产生捕获时间时CR装载TC的值。只读CR功能同上。只读CR功能同上。只读CR功能同上。只读捕获功能寄存器描述-捕获控制寄存器在发生捕获事件时捕获控制寄存器用于控制是否将定时器计数值装入寄存器。同时还可以设置捕获信号的特征。定时器捕获引脚描述如果输入信号满足设定的要求将触发捕获动作管脚名称管脚方向管脚描述CAP~CAPCPA~CAP输入捕获信号用来捕获管脚的跳变可配置为将定时器值装入一个捕获寄存器并可选择产生一个中断。捕获功能寄存器描述-捕获控制寄存器位功能描述复位值CAPn上升沿捕获为时CAPn引脚上到的跳变将导致TC的内容装入CR。为时该特性被禁止。CAPn下降沿捕获为时CAPn引脚上到的跳变将导致TC的内容装入CR。为时该特性被禁止。CAPn事件中断为时CAPn的捕获事件将产生一个中断。为时该特性被禁止。:CAPn与CAPn对应位功能相同(略):CAPn与CAPn对应位功能相同(略):CAPn与CAPn对应位功能相同(略)当发生捕获事件时可将定时器计数值装入该寄存器。捕获功能寄存器描述-捕获寄存器位:复位值功能捕获值捕获功能注意事项当选择多个管脚作捕获功能时只有序号最低的那一个管脚是有效的。例如果P与P均设置为CAP那么只有P是有效的P的捕获功能无效。定时器控制寄存器TCR用于控制定时器计数器的操作。控制寄存器-TCRTCR功能描述复位值计数器使能:定时器计数器和预分频计数器使能计数:定时器计数器和预分频计数器停止计数。计数器复位为时定时器计数器和预分频计数器在PCLK的下一个上升沿同步复位。计数器在TCR的bit恢复为之前保持复位状态。中断寄存器包含个位用于匹配中断另外个位用于捕获中断。如果有中断产生IR中的对应位会置位。向对应的IR位写入会复位中断写入无效。中断标志寄存器-IR位功能描述位功能描述MR中断匹配中断CR中断捕获中断MR中断匹配中断CR中断捕获中断MR中断匹配中断CR中断捕获中断MR中断匹配中断CR中断捕获中断定时器中断定时器与VIC的关系定时器TIMER、TIMER分别位于VIC的通道和通道。中断使能寄存器VICIntEnable的Bit和Bit分别用来控制通道和通道的使能。定时器中断TIMER与VIC的关系当VICIntEnable=时通道中断禁止定时器中断TIMER与VIC的关系当VICIntEnable=时通道中断禁止当VICIntEnable=时通道中断使能。定时器中断TIMER与VIC的关系当VICIntEnable=时通道中断禁止定时器中断TIMER与VIC的关系当VICIntEnable=时通道中断禁止当VICIntEnable=时通道中断使能。定时器中断匹配中断LPC系列ARM定时器计数溢出时不会产生中断但是匹配时可以产生中断。每个定时器都具有个匹配寄存器(MR~MR)可以用来存放匹配值。当计数值=匹配值时产生匹配中断。定时器中断匹配中断匹配控制寄存器控制着匹配中断的使能以定时器匹配通道为例:当TTC=TMR时若TMCR=则匹配中断禁止定时器中断匹配中断匹配控制寄存器控制着匹配中断的使能以定时器匹配通道为例:当TTC=TMR时若TMCR=则匹配中断禁止当TTC=TMR时若TMCR=则匹配中断使能。定时器中断捕获中断当定时器的捕获引脚CAP上出现特定的捕获信号时可以产生中断。以CAP为例:定时器中断捕获中断当定时器的捕获引脚CAP上出现特定的捕获信号时可以产生中断。以CAP为例:若TCCR=捕获引脚CAP上出现“上升沿”信号时发生捕获事件定时器中断捕获中断当定时器的捕获引脚CAP上出现特定的捕获信号时可以产生中断。以CAP为例:若TCCR=捕获引脚CAP上出现“上升沿”信号时发生捕获事件若TCCR=捕获引脚CAP上出现“下降沿”信号时发生捕获事件定时器中断捕获中断捕获控制寄存器CCR控制捕获中断的使能。以CAP为例发生捕获事件时TCCR控制着捕获中断的使能:TCCRTCCRCAPTCCR捕获中断捕获上升沿下降沿当TCCR=时捕获中断禁止定时器中断捕获中断捕获控制寄存器CCR控制捕获中断的使能。以CAP为例发生捕获事件时TCCR控制着捕获中断的使能:TCCRTCCRCAPTCCR捕获中断捕获上升沿下降沿当TCCR=时捕获中断禁止当TCCR=时捕获中断使能。定时器使用定时器的注意要点定时计数器(TC)本身不能产生中断只有与匹配寄存器发生匹配后才能引起中断事件在定时器匹配发生后可以不停止定时器工作而动态修改匹配寄存器的值定时器使用匹配功能的同时还可以使用捕获功能而不必分时使用定时器计数时钟频率=Fpclk(PR)定时器操作示例定时器设置为匹配时复位计数器并产生中断。预分频设置为匹配寄存器设置为。在发生匹配的定时器周期结束时定时器计数值复位。这样就使匹配值具有完整长度的周期。PR=,MRx=,匹配时使能中断和复位预分频计数器计数频率为PCLK定时器计数器计数频率为PCLK最后一个周期复位定时器计数器产生匹配中断定时器操作示例操作流程定时器操作示例-定时器初始化VoidTimeInit(void){TTC=TPR=TMCR=xTMR=FpclkTTCR=x}C代码:定时器操作示例-用定时器测量脉冲宽度TTC=TPR=while((IOPINx)!=)TTCR=xwhile((IOPINx)==)TTCR=xtime=TTCC代码:P定时器操作示例-匹配输出VoidMATOut(void){PINSEL=xTTC=TPR=TMCR=xTEMR=xCTMR=TTCR=x}C代码:将引脚P设置为输出的方波程序设置了MR匹配后复位定时器并且MAT输出电平翻转。定时器操作示例-定时器捕获VoidTimeCAP(void){PINSEL=xTPR=TCCR=xTTC=TTCR=x}C代码:示例使用定时器对P引脚的信号进行捕获并设置为下降沿捕获。当有捕获事件产生时自动把定时器的当前值装载到TCR寄存器中。LPC系列ARM硬件结构脉宽调制器(PWM)脉宽调制器特性独立的位定时器计数器个匹配寄存器可实现路单边沿PWM输出或路双边沿PWM输出或两者的混合输出所有PWM输出的频率都是相同的脉冲周期和宽度可以是任意的定时器计数值匹配寄存器更新与脉冲输出同步防止产生错误脉冲。脉宽调制器PWM简介LPC的PWM基于标准的定时器模块具有定时器的所有特性它是定时器匹配功能的扩展。使用PWM功能可以在指定引脚输出需要的波形。输出波形可分为两类:单边沿输出双边沿输出。PWM简介-单边沿输出使用两个匹配寄存器就可以实现单边沿PWM输出。这两个匹配寄存器的功能:控制PWM周期PWMMR控制PWM的占空比PWMMRn。PWMMR控制PWM周期所有单边沿输出在周期开始时都为高电平并在匹配发生前一直保持高电平PWM简介-双边沿输出实现双边沿输出需要个匹配寄存器进行控制其功能分别为:控制PWM周期PWMMR控制PWM输出上升沿的位置控制PWM输出下降沿的位置。PWMMR控制PWM周期脉宽调制器结构图与标准定时器部分完全一致。脉宽调制器PWM引脚描述注意:虽然有个匹配寄存器但是并没有PWM输出通道。因此通常都使用匹配寄存器来控制PWM通道的周期。管脚名称管脚方向管脚描述PWM输出PWM通道输出PWM输出PWM通道输出PWM输出PWM通道输出PWM输出PWM通道输出PWM输出PWM通道输出PWM输出PWM通道输出脉宽调制器单边沿PWM输出单边沿PWM输出在PWM周期开始时为高电平单边沿PWM输出在到达其匹配值时会变为低电平。举例:单边沿输出通道:PWMPWMMR=PWMMR=。PWM周期开始时PWM输出高电平PWM计数值与PWMMR匹配时输出低电平。PWMMR匹配时PWM计数器复位。PWM输出高电平。PWMMR匹配时输出低电平。脉宽调制器双边沿PWM输出双边沿PWMn输出的上升沿位置在PWMMRn处双边沿PWMn输出的下降沿位置在PWMMRn处。举例:双边沿输出通道:PWMPWMMR=PWMMR=PWMMR=。PWMMR匹配时PWM输出高电平PWMMR匹配时PWM输出低电平。PWMMR匹配时PWM计数器复位。PWM输出不变。PWMMR匹配PWM输出低电平。PWMMR匹配PWM重新输出高电平脉宽调制器PWM输出触发关系举例说明:使用PWM通道输出时。如果为单边沿输出那么匹配事件置位输出引脚匹配事件清零输出引脚。如果为双边沿输出那么匹配事件置位输出引脚匹配事件清零输出引脚。PWM通道单边沿PWM(PWMSELn=)双边沿PWM(PWMSELn=)上升沿下降沿上升沿下降沿匹配匹配匹配匹配匹配匹配匹配匹配匹配匹配匹配匹配匹配匹配匹配匹配匹配匹配匹配匹配匹配匹配匹配匹配匹配匹配匹配匹配脉宽调制器PWM寄存器描述PWM模块建立在定时器的基础上所以一部分寄存器功能与定时器功能类似。所有寄存器大致可以分为两类:基本功能寄存器匹配控制寄存器PWM寄存器描述-基本功能寄存器大部分寄存器的功能与定时器部件相同所以仅介绍与之不同的地方名称描述访问PWMTCRPWM定时器控制寄存器。控制PWM定时计数器功能(禁止或复位)。读写PWMTCPWM定时器计数器。为位计数器计数频率为PCLK经过预分频计数器后的频率值。读写PWMPRPWM预分频控制寄存器。用于设定预分频值为位寄存器。读写PWMPCPWM预分频计数器。为位计数器计数频率为PCLK当计数值等于预分频计数器的值时TC计数器加一。读写PWM定时器控制寄存器TCR含有两个功能:控制定时器计数器的操作控制PWM的使能。PWM寄存器描述-定时器控制寄存器TCR功能描述复位值计数器使能:定时器计数器和预分频计数器使能计数:定时器计数器和预分频计数器停止计数。计数器复位为时定时器计数器和预分频计数器在PCLK的下一个上升沿同步复位。计数器在TCR的bit恢复为之前保持复位状态。保留用户程序不要向该位写入NAPWM使能为时PWM模式使能。为时PWM禁止PWM寄存器描述-匹配功能寄存器名称描述访问PWMMCRPWM匹配控制寄存器。用于控制匹配时是否产生中断或复位TC。读写PWMMR~PWM匹配寄存器。每个寄存器对应于一个匹配值。读写PWMPCRPWM控制寄存器。使能PWM输出并选择PWM通道类型为单边沿或双边沿控制。读写PWMLERPWM锁存使能寄存器。使能新的PWM匹配值有效。读写PWMIRPWM中断标志寄存器。读该寄存器识别中断源。读写PWM寄存器描述-匹配控制寄存器位功能描述复位值中断(PWMMR):PWMMR与PWMTC值匹配时将产生中断。:该中断被禁止。复位(PWMMR):PWMMR与PWMTC值匹配时将使PWM计数器复位。:该特性被禁止。停止(PWMMR):PWMMR与PWMTC值匹配时将使PWM计数器停止。:该特性被禁止。:PWMMR~功能与PWMMR相同(略)��Bit~BitBit~BitBit~BitBit~BitBit~BitBit~BitBit~BitPWMMCRPWMPWMPWMPWMPWMPWMPWMPWM寄存器描述-匹配寄存器PWM匹配寄存器值连续与PWM定时器计数值相比较当这两个值匹配时根据匹配控制寄存器的设置自动执行相应动作:产生中断、复位PWM计数器、停止PWM计数器。位:复位值功能设定的匹配值PWM寄存器描述-锁存使能寄存器在PWM运行模式下修改PWM匹配寄存器时新值并不直接写入到目标寄存器中而是写入相应的映象寄存器中。在PWMMR发生匹配并且PWMLER中的相应位置位时才能使修改值生效。��控制传递�匹配寄存器匹配映象寄存器�PWMMR发生匹配并且锁存位使能�PWM寄存器-锁存使能寄存器(LER)位功能描述复位值使能PWM匹配锁存置位后写入PWM匹配寄存器(PWMMR)的值只有在PWMMR发生匹配事件后才能生效。:使能PWM匹配~锁存功能同上只是分别对应匹配到匹配。保留用户程序不要向该位写入。NA��控制传递�匹配寄存器匹配映象寄存器�PWMMR发生匹配并且锁存位使能�PWM寄存器描述-PWM控制寄存器PWM控制寄存器用于使能并选择每个PWM通道的类型。PWM寄存器-PWM控制寄存器(PWMPCR)PWMPCR位功能描述复位值:保留用户程序不要向这些位写入。NAPWMSEL:PWM通道选择为单边沿控制模式。:PWM通道选择为双边沿模式。PWMSEL功能同上控制PWM通道的输出模式。PWMSEL功能同上控制PWM通道的输出模式。PWMSEL功能同上控制PWM通道的输出模式。PWMSEL功能同上控制PWM通道的输出模式。:保留用户程序不要向这些位写入。NAPWMENA为时使能PWM输出为时禁止。PWMENA为时使能PWM输出为时禁止。PWMENA为时使能PWM输出为时禁止。PWMENA为时使能PWM输出为时禁止。PWMENA为时使能PWM输出为时禁止。PWMENA为时使能PWM输出为时禁止。保留用户程序不要向这些位写入。NA说明:PWM的双边沿输出与单边沿是相同的因此PWM不具有双边沿PWM输出。如果将PWM和PWM用作双边沿PWM输出那么此时只能有路双边沿PWM输出。只有将PWM、PWM和PWM作为双边沿输出时才能够达到路双边沿PWM输出。PWM寄存器描述-PWM控制寄存器脉宽调制器寄存器描述-中断标志寄存器中断寄存器包含个位。其中个位用于匹配中断其它的位保留。中断发生时对应位将被置“”。向对应的IR位写入会复位中断写入无效。位功能描述位功能描述PWMMR匹配中断:保留PWMMR匹配中断PWMMR匹配中断PWMMR匹配中断PWMMR匹配中断PWMMR匹配中断PWMMR匹配中断PWM中断与VIC的关系PWM中断LPC系列ARM含有个脉宽调制器(PWM)可以产生路匹配中断,PWM位于VIC的通道。中断使能寄存器VICIntEnable的Bit用来控制通道的使能。PWM中断PWM与VIC的关系当VICIntEnable=时通道中断禁止PWM中断PWM与VIC的关系当VICIntEnable=时通道中断禁止当VICIntEnable=时通道中断使能。PWM中断PWM中断是匹配中断PWM含有个匹配寄存器当发生匹配事件时便触发中断。匹配控制寄存器MCR控制匹配中断的使能相关位为“”时中断使能。脉宽调制器使用PWM的注意要点所有的PWM输出频率都是相同的。修改匹配寄存器之后必须设置锁存使能寄存器中的相应位否则匹配寄存器的值不能生效修改匹配寄存器时不需要停止PWM定时器以免产生不完整的PWM波形不使用PWM功能时可将该部件作为一个标准的位定时器使用PWMTC计数频率=Fpclk(PWMPR)PWM使用示例操作流程PWM使用示例-单边沿输出VoidPWMOut(uintFREQ){PINSEL=xFFFFFFFCPINSEL|=xPWMPCR=xPWMMCR=xPWMPR=xPWMMR=FpclkFREQPWMMR=PWMMRPWMLER=xPWMTCR=x}PWM输出%占空比方波输出频率单位HzPWM使用示例-双边沿输出VoidPWMOut(uintFREQ){PINSEL=xFFFFFFFPINSEL|=xPWMPCR=xPWMMCR=xPWMPR=xPWMMR=FpclkFREQPWMMR=PWMMRPWMMR=PWMMR*PWMLER=xPWMTCR=x}PWM双边沿控制输出输出频率单位Hz

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