MSP430定時(shí)器的PWM輸出

硬件介紹：MSP430系列單片機(jī)的TimerA結(jié)構(gòu)復(fù)雜，功能強(qiáng)大，適合應(yīng)用于工業(yè)控制，如數(shù)字化電機(jī)控制，電表和手持式儀表的理想配置。它給開發(fā)人員提供了較多靈活的選擇余地。當(dāng)PWM 不需要修改占空比和時(shí)間時(shí)，TimerA 能自動(dòng)輸出PWM，而不需利用中斷維持PWM輸出。

MSP430F16x和MSP430F14x單片機(jī)內(nèi)部均含有兩個(gè)定時(shí)器，TA和TB；TA有三個(gè)模塊，CCR0-CCR2；TB含有CCR0-CCR67個(gè)模塊；其中CCR0模塊不能完整的輸出PWM波形(只有三種輸出模式可用)；TA可以輸出完整的2路PWM波形；TB可以輸出6路完整的PWM波形。

定時(shí)器的PWM輸出有有8種模式：

輸出模式0 輸出模式：輸出信號(hào)OUTx由每個(gè)捕獲/比較模塊的控制寄存器CCTLx中的OUTx位定義，并在寫入該寄存器后立即更新。最終位OUTx直通。

輸出模式1 置位模式：輸出信號(hào)在TAR等于CCRx時(shí)置位，并保持置位到定時(shí)器復(fù)位或選擇另一種輸出模式為止。

輸出模式2 PWM翻轉(zhuǎn)/復(fù)位模式：輸出在TAR的值等于CCRx時(shí)翻轉(zhuǎn)，當(dāng)TAR的值等于CCR0時(shí)復(fù)位。

輸出模式3 PWM置位/復(fù)位模式：輸出在TAR的值等于CCRx時(shí)置位，當(dāng)TAR的值等于CCR0時(shí)復(fù)位。

輸出模式4 翻轉(zhuǎn)模式：輸出電平在TAR的值等于CCRx時(shí)翻轉(zhuǎn)，輸出周期是定時(shí)器周期的2倍。

輸出模式5復(fù)位模式：輸出在TAR的值等于CCRx時(shí)復(fù)位，并保持低電平直到選擇另一種輸出模式。

輸出模式6PWM翻轉(zhuǎn)/置位模式：輸出電平在TAR的值等于CCRx時(shí)翻轉(zhuǎn)，當(dāng)TAR值等于CCR0時(shí)置位。

輸出模式7PWM復(fù)位/置位模式：輸出電平在TAR的值等于CCRx時(shí)復(fù)位，當(dāng)TAR的值等于CCR0時(shí)置位。

下圖是增計(jì)數(shù)模式下的輸出波形(本程序使用的是增模式3和7)：

計(jì)數(shù)模式：

增計(jì)數(shù)模式

捕獲/比較寄存器CCR0用作Timer_A增計(jì)數(shù)模式的周期寄存器，因?yàn)镃CR0為16位寄存器，所以該模式適用于定時(shí)周期小于65 536的連續(xù)計(jì)數(shù)情況。計(jì)數(shù)器TAR可以增計(jì)數(shù)到CCR0的值，當(dāng)計(jì)數(shù)值與CCR0的值相等(或定時(shí)器值大于CCR0的值)時(shí)，定時(shí)器復(fù)位并從0開始重新計(jì)數(shù)。

連續(xù)計(jì)數(shù)模式

在需要65 536個(gè)時(shí)鐘周期的定時(shí)應(yīng)用場(chǎng)合常用連續(xù)計(jì)數(shù)模式。定時(shí)器從當(dāng)前值計(jì)數(shù)到0FFFFH后，又從0開始重新計(jì)數(shù)。

增/減計(jì)數(shù)模式

需要對(duì)稱波形的情況經(jīng)?？梢允褂迷?減計(jì)數(shù)模式，該模式下，定時(shí)器先增計(jì)數(shù)到CCR0的值，然后反向減計(jì)數(shù)到0。計(jì)數(shù)周期仍由CCR0定義，它是CCR0計(jì)數(shù)器數(shù)值的2倍。

TA定時(shí)器有比較、捕獲兩種工作方式；比較可以產(chǎn)生PWM波形等，捕獲可以精確的測(cè)量時(shí)間；這里用的是比較輸出。

硬件介紹就這么多了，其他的可以參考msp430x1xx_family_users_guide(用戶指南)。

程序?qū)崿F(xiàn)：

本程序是直接從msp430f42x移植的，只改動(dòng)了端口就能正常使用了。由此，430的模塊在不同的系列中是通用的，有關(guān)寄存器是一樣的；只是也許外部端口不太一樣。

程序初始化部分：完成TA相關(guān)寄存器的初始化。

char TAPwmInit(char Clk,char Div,char Mode1,char Mode2){TACTL = 0;                  //清除以前設(shè)置TACTL |= MC_1;              //定時(shí)器TA設(shè)為增計(jì)數(shù)模式  switch(Clk)                 //選擇時(shí)鐘源{ case A: case a:  TACTL|=TASSEL_1; break;    //ACLKcase S: case s:  TACTL|=TASSEL_2; break;    //SMCLKcase E:            TACTL|=TASSEL_0; break;    //外部輸入(TACLK)case e:            TACTL|=TASSEL_3; break;    //外部輸入(TACLK取反)default :  return(0);                           //參數(shù)有誤} switch(Div)                 //選擇分頻系數(shù){ case 1:   TACTL|=ID_0; break;   //1case 2:   TACTL|=ID_1; break;   //2case 4:   TACTL|=ID_2; break;   //4case 8:   TACTL|=ID_3; break;   //8default :  return(0);           //參數(shù)有誤} switch(Mode1)               //設(shè)置PWM通道1的輸出模式。{ case P:case p:          //如果設(shè)置為高電平模式TACCTL1 = OUTMOD_7;     //高電平PWM輸出P1SEL |= BIT2;          //從P1.2輸出 (不同型號(hào)單片機(jī)可能不一樣)P1DIR |= BIT2;          //從P1.2輸出 (不同型號(hào)單片機(jī)可能不一樣)              break;case N:case n:          //如果設(shè)置為低電平模式          TACCTL1 = OUTMOD_3;     //低電平PWM輸出P1SEL |= BIT2;          //從P1.2輸出 (不同型號(hào)單片機(jī)可能不一樣) P1DIR |= BIT2;          //從P1.2輸出 (不同型號(hào)單片機(jī)可能不一樣)                break; case 0:case 0:            //如果設(shè)置為禁用          P1SEL &= ~BIT2;         //P1.2恢復(fù)為普通IO口              break;                 default :  return(0);       //參數(shù)有誤} switch(Mode2)                   //設(shè)置PWM通道1的輸出模式。{ case P:case p:          //如果設(shè)置為高電平模式TACCTL2 =OUTMOD_7;      //高電平PWM輸出P1SEL |= BIT3;          //從P1.3輸出 (不同型號(hào)單片機(jī)可能不一樣)P1DIR |= BIT3;          //從P1.3輸出 (不同型號(hào)單片機(jī)可能不一樣)break;case N:case n:          //如果設(shè)置為低電平模式          TACCTL2 =OUTMOD_3;      //低電平PWM輸出P1SEL |= BIT3;          //從P1.3輸出 (不同型號(hào)單片機(jī)可能不一樣)  P1DIR |= BIT3;          //從P1.3輸出 (不同型號(hào)單片機(jī)可能不一樣)              break; case 0:case 0:            //如果設(shè)置為禁用          P1SEL &= ~BIT3;         //P1.3恢復(fù)為普通IO口              break;                 default :  return(0);       //參數(shù)有誤}    return(1);  }

主要是設(shè)置TACTL寄存器，讓TA工作于增模式，設(shè)置時(shí)鐘源和分頻；CCTLx設(shè)置對(duì)應(yīng)的輸出模式；并且打開相應(yīng)端口的第二功能。

設(shè)置周期函數(shù)：設(shè)置PWM波形的周期，單位是多少個(gè)TACLK周期。

void TAPwmSetPeriod(unsigned int Period){TACCR0 = Period;}

工作于增模式時(shí)，TA計(jì)數(shù)到TACCR0，設(shè)CCR0就完成了周期的設(shè)置。

設(shè)置占空比：設(shè)置TA的PWM輸出的有效電平的時(shí)間。

void TAPwmSetDuty(char Channel,unsigned int Duty){switch(Channel){case 1: TACCR1=Duty; break; case 2: TACCR2=Duty; break;    }}

根據(jù)參數(shù)分別設(shè)置每一路的參數(shù)。

設(shè)置占空比，用千分比設(shè)置：

* 入口參數(shù)：Channel: 當(dāng)前設(shè)置的通道號(hào)  1/2Percent: PWM有效時(shí)間的千分比 (0~1000) * 出口參數(shù)：無(wú)* 說(shuō)    明: 1000=100.0%  500=50.0% ，依次類推        * 范    例: TAPwmSetPermill(1,300)設(shè)置PWM通道1方波的占空比為30.0%TAPwmSetPermill(2,825)設(shè)置PWM通道2方波的占空比為82.5%*/void TAPwmSetPermill(char Channel,unsigned int Percent){unsigned long int Period;unsigned int Duty;Period = TACCR0;Duty = Period * Percent / 1000;TAPwmSetDuty(Channel,Duty);}

這個(gè)函數(shù)用千分比來(lái)設(shè)置PWM輸出的有效時(shí)間。方便程序的使用。

有關(guān)定時(shí)器，TI提供的大量的例程，這些歷程都很簡(jiǎn)潔、清晰。需要其他功能可以自己根據(jù)例程編寫對(duì)應(yīng)的程序。程序?qū)崿F(xiàn)就這么多了，下面說(shuō)下本程序的使用方法。

使用方式：依然是在工程中加入c文件；文件包含h頭文件；然后就可以正常使用本函數(shù)了。詳細(xì)參考示例工程和main.c。

main主要程序如下：

#include "msp430x16x.h"     //430寄存器頭文件#include "TAPwm.h"          //TA PWM輸出程序庫(kù)頭文件void main(){// Stop watchdog timer to prevent time out resetWDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;ClkInit();TAPwmInit(A,1,P,P);   //將定時(shí)器TA初始化成為PWM發(fā)生器//時(shí)鐘源=ACLK ; 無(wú)分頻;  通道1和通道2均設(shè)為高電平模式。TAPwmSetPeriod(500);        //通道1/2的PWM方波周期均設(shè)為500個(gè)時(shí)鐘周期TAPwmSetDuty(1,200);        //1通道 有效200個(gè)時(shí)鐘周期TAPwmSetPermill(2,200);     //2通道 20.0%LPM0;}

本程序調(diào)用程序庫(kù)，產(chǎn)生兩路PWM波形。

TA的PWM輸出就到這兒了，如果需要更多路的PWM波，可以使用TB，他可以產(chǎn)生6路完整的PWM波形；可以參考本程序編寫TB的波形輸出程序。