1、 第12章 IAP15W4K58S4單片機的 PWM模塊單片機原理及應用系統設計本章主要內容312單片機PWM模塊的結構單片機PWM模塊的應用單片機PWM模塊的控制IAP15W4K58S4單片機內部集成了一組（各自獨立6路）增強型的PWM波形發生器。增強型PWM發生器大大增加了PWM控制的靈活性。 第12章 IAP15W4K58S4單片機PWM模塊PWM波形發生器內部有一個15位的PWM計數器供6路PWM使用，用戶可以設置每路PWM的初始電平。另外，PWM波形發生器為每路PWM又設計了兩個用于控制波形翻轉的計數器T1/ T2 ，可以非常靈活的每路PWM 的高低電平寬度，從而達到對PWM 的占空

2、比以及PWM 的輸出延遲進行控制的目的。由于6路PWM是各自獨立的，且每路PWM 的初始狀態可以進行設定，所以用戶可以將其中的任意兩路配合起來使用，即可實現補對稱輸出以及死區控制等特殊應用。 12.1 IAP15W4K58S4單片機PWM模塊的結構增強型的PWM波形發生器還設計了對外部異常事件（包括外部端口P2.4的電平異常、比較器比較結果異常）進行監控的功能，可用于緊關閉PWM輸出。PWM波形發生器還可在15 位的PWM計數器歸零時觸發外部事件（觸發外部事件、外部事件、ADC轉換）。 12.1 IAP15W4K58S4單片機PWM模塊的結構 -IAP15W4K58S4單片機PWM模塊的結構

3、12.1 IAP15W4K58S4單片機PWM模塊的結構圖12-1 PWM波形發生器結構框圖 表12-1 端口配置寄存器各位的定義 12.2 IAP15W4K58S4單片機PWM模塊的控制位號B7B6B5B4B3B2B1B0位名稱EAXSFR000-S4_SS3_SS2_SEAXSFR ：擴展SFR 訪問控制使能。 EAXSFR=0 ：MOVX A,DPTR/MOVX DPTR,A指令的操作對象為擴展RAM（XRAM）。 EAXSFR=1 ：MOVX A,DPTR/MOVX DPTR,A指令的操作對象為擴展SFR （XSFR）。注意：若要訪問PWM在擴展RAM區的特殊功能寄存器，必須先將EAX

4、SFR 位置為1；BIT6, BIT5, BIT4為內部測試使用，用戶必須填0。1. 端口配置寄存器P_SW2該寄存器地址為BAH，復位值為00H。 各位定義如表12-1所示： 12.2 IAP15W4K58S4單片機PWM模塊的控制位號B7B6B5B4B3B2B1B0位名稱-CBTADCC7INIC6INIC5INIC4INIC3INIC2INI表12-2 PWM配置寄存器PWMCFG各位定義2. PWM配置寄存器PWMCFG該寄存器地址為F1H，復位值為00H。各位定義如表12-2所示。CBTADC ：PWM計數器歸零時（CBIF=1 時）觸發ADC轉換 0：PWM計數器歸零時不觸發ADC

5、轉換。 1：PWM計數器歸零時自動觸發ADC轉換。（注：前提條件是PWM和ADC必須被使能，即ENPWM=1，且ADCON=1）CnINI：設置PWM 輸出端口的初始電平，n=27。 0：PWM7 輸出端口的初始電平為低電平。 1：PWM7 輸出端口的初始電平為高電平。CBTADC ：PWM計數器歸零時（CBIF=1 時）觸發ADC轉換 0：PWM計數器歸零時不觸發ADC轉換。 1：PWM計數器歸零時自動觸發ADC轉換。（注：前提條件是PWM和ADC必須被使能，即ENPWM=1，且ADCON=1）CnINI：設置PWM 輸出端口的初始電平，n=27。 0：PWM7 輸出端口的初始電平為低電平。

6、 1：PWM7 輸出端口的初始電平為高電平。 12.2 IAP15W4K58S4單片機PWM模塊的控制ENPWM ：使能增強型PWM波形發生器 0：關閉PWM波形發生器。 1：使能PWM波形發生器，PWM計數器開始計數。ECBI ：PWM計數器歸零中斷使能位 0：關閉PWM計數器歸零中斷（CBIF依然會被硬件置位）。 1：使能PWM計數器歸零中斷。ENCnO ：PWMn 輸出使能位，n=27。 0：PWM通道n的端口為GPIO。 1：PWM通道n的端口為PWM輸出口，受PWM波形發生器控制。 12.2 IAP15W4K58S4單片機PWM模塊的控制位號B7B6B5B4B3B2B1B0位名稱EN

7、PWMECBIENC70ENC60ENC50ENC40ENC30ENC203. PWM控制寄存器PWMCR該寄存器地址為F1H，復位值為00H。各位定義如表12-3所示。表12-3 PWM控制寄存器PWMCFG各位定義12.2 IAP15W4K58S4單片機PWM模塊的控制4. PWM中斷標志寄存器PWMIF 該寄存器地址為F6H，復位值為00H。各位定義如表12-4所示。表12-4 PWM中斷標志寄存器PWMIF各位定義。 5. PWM外部異常控制寄存器PWMFDCR 該寄存器地址為F7H，復位值為00H。各位定義如表12-5所示。表12-5 PWM中斷標志寄存器PWMIF各位定義。位號B7

8、B6B5B4B3B2B1B0位名稱-CBIFC7IFC6IFC5IFC4IFC3IFC2IF位號B7B6B5B4B3B2B1B0位名稱-ENFDFLTFLIOEFDIFDCMPFDIOFDIF12.2 IAP15W4K58S4單片機PWM模塊的控制 5. PWM外部異常控制寄存器PWMFDCR該寄存器地址為F7H，復位值為00H。各位定義如表12-5所示。位號B7B6B5B4B3B2B1B0位名稱-ENFDFLTFLIOEFDIFDCMPFDIOFDIF表12-5 PWM中斷標志寄存器PWMIF各位定義12.2 IAP15W4K58S4單片機PWM模塊的控制ENFD ：PWM外部異常檢測功能控

9、制位 0：關閉PWM的外部異常檢測功能。 1：使能PWM的外部異常檢測功能。FLTFLIO ：發生PWM外部異常時對PWM輸出口控制位 0：發生PWM外部異常時，PWM的輸出口不作任何改變。 1：發生PWM外部異常時，PWM的輸出口立即被設置為高阻輸入模式（既不對外輸出電流，也不對內輸出電流）。【注】只有ENCnO=1 所對應的端口才會被強制懸空；當PWM外部異常狀態取消時，相應的PWM的輸出口會自動恢復以前的I/O設置。EFDI ：PWM異常檢測中斷使能位 0：關閉PWM異常檢測中斷（FDIF依然會被硬件置位）。 1：使能PWM異常檢測中斷。12.2 IAP15W4K58S4單片機PWM模塊

10、的控制FDCMP ：設定PWM異常檢測源為比較器的輸出 0：比較器與PWM無關 。 1：當比較器正極P5.5/CMP+ 的電平比比較器負極P5.4/CMP-的電平高或者比較器正極。 P5.5/CMP+ 的電平比內部參考電壓源1.28V高時，觸發PWM異常。FDIO ：設定PWM異常檢測源為端口P2.4 的狀態 0：P2.4 的狀態與PWM無關。 1：當P2.4 的電平為高時，觸發 為高時，觸發PWM異常。FDIF ：PWM異常檢測中斷標志位 當發生PWM異常（比較器正極P5.5/CMP+ 的電平比比較器負極P5.4/CMP- 的電平高 或比較器正極P5.5/CMP+ 的電平比內部參考電壓源1.

11、28V 高或者P2.4 的電平為高）時，硬件自動將此位置1 。當EFDI=1 時，程序會跳轉到相應中斷入口執行中斷服務程序。需要軟件清零。 12.2 IAP15W4K58S4單片機PWM模塊的控制 6. PWM計數器（1）PWM計數器高字節PWMCH（高7位）該寄存器地址為FFF0H(XSFR)，復位值為00H。各位定義如表12-6所示。 表12-6 PWM計數器高字節PWMCH各位定義位號B7B6B5B4B3B2B1B0位名稱-PWMCH14：812.2 IAP15W4K58S4單片機PWM模塊的控制（2）PWM計數器低字節PWMCL（低8位） 該寄存器地址為FFF1H(XSFR)，復位值為

12、00H。各位定義如表12-7所示。 表12-7 PWM計數器高字節PWMCH各位定義 PWM計數器位一個15位的寄存器，可設定132767之間的任意值作為PWM 的周期。PWM 波形發生器內部的計數器從0開始計數，每個PWM 時鐘周期遞增1，當內部計數器的計數值達到PWMCH，PWMCL所設定的PWM周期時，PWM波形發生器內部的計數器將會從0重新開始開始計數，硬件會自動將PWM歸零中斷中斷標志位CBIF置1，若ECBI=1 ，程序將跳轉到相應中斷入口執行中斷服務程序。位號B7B6B5B4B3B2B1B0位名稱PWM2CR7：07. PWM時鐘選擇寄存器PWMCKS 該寄存器地址為FFF2H(

13、XSFR)，復位值為00H。各位定義如表12-8所示。 表12-8 PWM時鐘選擇寄存器器PWMCKS各位定義SELT2 ：PWM時鐘源選擇 0：PWM時鐘源為系統時鐘經分頻器分頻之后的時鐘 。 1：PWM時鐘源為定時器2 的溢出脈沖PS3:0 ：系統時鐘預分頻參數。當SELT2=0時，PWM時鐘為系統時鐘 / ( PS3:0+1)。 12.2 IAP15W4K58S4單片機PWM模塊的控制位號B7B6B5B4B3B2B1B0位名稱-PS3：012.2 IAP15W4K58S4單片機PWM模塊的控制 8. PWMn的翻轉計數器(n=27) （1）PWMn的第一次翻轉計數器的高字節PWMnT1H

14、，復位值是00H。各位定義如表12-9所示。 表12-9 PWMn的第一次翻轉計數器的高字節PWMnT1H(n=27)各位定義。 位號B7B6B5B4B3B2B1B0位名稱-PWM2T1H14：812.2 IAP15W4K58S4單片機PWM模塊的控制（2） PWMn的第一次翻轉計數器的低字節PWMn T1L，各位定義如表12-10所示。表12-10 PWMn的第一次翻轉計數器的低字節PWMnT1L(n=27)各位定義。（3）PWMn的第二次翻轉計數器的高字節PWMnT2H，復位值是00H。各位定義如表12-11所示。表12-11 PWMn的第一次翻轉計數器的高字節PWMnT2H(n=27)各

15、位定義。位號B7B6B5B4B3B2B1B0位名稱PWM2T1L7：0位號B7B6B5B4B3B2B1B0位名稱-PWM2T1H14：812.2 IAP15W4K58S4單片機PWM模塊的控制（4）PWMn的第二次翻轉計數器的低字節PWMnT2L，各位定義如表12-12所示。表12-12 PWMn的第一次翻轉計數器的低字節PWMnT2L(n=27)各位定義。PWM2的第二次翻轉計數器的高字節：PWM2T2H，各位定義如表12-13所示。表12-13 PWMn的第二次翻轉計數器的高字節PWMnT2H(n=27)各位定義。 位號B7B6B5B4B3B2B1B0位名稱PWM2T1L7：0SFR na

16、meAddressbitB7B6B5B4B3B2B1B0Reset ValuePWM2T2HFF02H(XSFR)name-PWM2T2H14:8x000,0000BPWM2T2HFF02H(XSFR)name-PWM2T2H14:8x000,0000B12.2 IAP15W4K58S4單片機PWM模塊的控制PWM2的第二次翻轉計數器的低字節：PWM2T2L，各位定義如表12-14所示。SFR nameAddressbitB7B6B5B4B3B2B1B0Reset ValuePWM2CRFF03H(XSFR)namePWM2CR7:00000,0000BPWM波形發生器設計了兩個用于控制PWM

17、波形翻轉的15位計數器，可設定1327間的任意值。PWM波形發生器內部的計數器的計數值與T1/T2所設定的值相匹配時，PWM 的輸出波形將發生翻轉。表12-14 PWMn的第二次翻轉計數器的低字節PWMnT2H(n=27)各位定義12.2 IAP15W4K58S4單片機PWM模塊的控制 9. PWMn的控制寄存器PWMnCR 復位值為00H。各位定義如表12-15所示。 表12-15 PWMn的控制寄存器PWMnCR各位定義。PWMn_PS ：PWMn輸出引腳選擇位 0：PWMn的輸出引腳為第一組PWMn。 1：PWMn的輸出引腳為第二組PWMn_2。EPWMnI ：PWMn中斷使能控制位。

18、0 ：關閉PWMn 中斷 。 1：使能PWMn 中斷，當CnIF被硬件置1時，程序將跳轉到相應中斷入口執行中斷服務程序。 bitB7B6B5B4B3B2B1B0name-PWMnPSEPWMnECn2SIECn1SI12.2 IAP15W4K58S4單片機PWM模塊的控制 ECnT2SI ：PWMn 的T2匹配發生波形翻轉時的中斷控制位 0 ：關閉T2翻轉時中斷 。 1：使能T2翻轉時中斷，當PWM波形發生器內部計數值與T2計數器所設定的值相匹配時，PWM 的波形發生翻轉，同時硬件將C2IF置1，此時若EPWM2I=1 ，則程序將跳轉到相應中斷入口執行中斷服務程序。 ECnT1SI ：PWMn

19、 的T1匹配發生波形翻轉時的中斷控制位 0 ：關閉T1翻轉時中斷 。 1：使能T1翻轉時中斷，當PWM波形發生器內部計數值與T1計數器所設定的值相匹配時，PWM 的波形發生翻轉，同時硬件將CnIF置1，此時若EPWMnI=1 ，則程序將跳轉到相應中斷入口執行中斷服務程序。6路高低字節兩次控制PWM波形翻轉的15位計數器和PWMn控制寄存器。PWMnCR地址如表12-16所示。 12.2 IAP15W4K58S4單片機PWM模塊的控制 表12-16 PWM2PWM7計數器和寄存器地址地址PWM2PWM3PWM4PWM5PWM6PWM7第一次翻轉計數器高字節FF00HFF10HFF20HFF30H

20、FF40HFF50H 低字節FF01HFF11HFF21HFF31HFF41HFF51H第二次翻轉計數器高字節FF02HFF12HFF22HFF32HFF42HFF52H 低字節FF03HFF13HFF23HFF33HFF43HFF53HPWMn控制寄存器PWMnCRFF04HFF14HFF24HFF34HFF44HFF54H12.2 IAP15W4K58S4單片機PWM模塊的控制10. PWM中斷優先級控制寄存器IP2該寄存器地址為B5H，復位值為00H。各個中斷源均為低優先級中斷。不可位尋址，只能用字節操作指令更新相關內容，各位定義如表12-17所示。PPWMFD：PWM異常檢測中斷優先級

21、控制位。 PPWMFD=0：PWM異常檢測中斷為最低優先級中斷(優先級0) 。 PPWMFD=1：PWM異常檢測中斷為最高優先級中斷(優先級1) 。PPWM: PWM中斷優先級控制位。 PPWM=0：PWM中斷為最低優先級中斷(優先級0) 。 PPWM=1：PWM中斷為最高優先級中斷(優先級1) 。SFR nameAddressbitB7B6B5B4B3B2B1B0Reset ValueIP2B5Hname-PX4PPWMFDPPWMPSPIPS20000,0000B表12-17 PWM中斷優先級控制寄存器IP2各位定義 12.3 IAP15W4K58S4單片機PWM模塊的應用 【例12-1】

22、 利用IAP15W4K58S4單片機PWM模塊，生成一個占空比可調的波形。占空比初始值為50%。設置3個按鍵，分別控制占空比的加和減以及恢復至初始值。波形由引腳P1.7輸出，可使用示波器觀察波形。請編寫程序。 解：C語言源程序代碼：#include stc15w4k32s4.h /包含單片機頭文件#define CYCLE 11059 /PWM計數值unsigned int T2Cnt=CYCLE/2; /PWM翻轉計數值 void IO_Init(void); /函數聲明void PWM_Init(void);void Key_Process(void);void Delay_ms(unsi

23、gned int ms);void PWM7_SetPWMT2(unsigned int dat);unsigned char Key_Scan(void); 12.3 IAP15W4K58S4單片機PWM模塊的應用/* 主函數 */void main(void) IO_Init(); /端口初始化 PWM_Init(); /PWM模塊初始化 while(1) Key_Process(); /按鍵掃描 12.3 IAP15W4K58S4單片機PWM模塊的應用 void Delay_ms(unsigned int ms) /延時函數 unsigned int i; while( (ms-) !=

24、 0) for(i = 0; i 580; i+); 12.3 IAP15W4K58S4單片機PWM模塊的應用 /* PWM模塊初始化函數 */void PWM_Init(void) P1M1 &= (17); /將P17設置為準雙向口 P1M0 &= (17); P_SW2 |=0 x80; /允許訪問PWM特殊功能寄存器 PWMCR&=0 x7f; /關閉PWM發生器，進行PWM設置 PWMCKS=0 x00; /PWM時鐘選擇：系統時鐘，不分頻 PWMC=CYCLE; /PWM計數器，設置PWM周期 PWM7CR=0 x00; /PWM7輸出到P1.7，關閉中斷 PWMCFG=0 x00

25、; /設置PWM的初始輸出低電平 PWMCR |=0 x20; /使能PWM7信號輸出 PWMCR|=0 x80; /設置完畢，啟動PWM發生器 P_SW2 &=0 x7f; /關閉訪問PWM特殊功能寄存器12.3 IAP15W4K58S4單片機PWM模塊的應用 /* 設置PWM中T2計數器 */void PWM7_SetPWMT2(unsigned int dat) PWMCR&=0 x7f; /關閉PWM發生器，進行PWM設置P_SW2 |=0 x80; /允許訪問PWM特殊功能寄存器PWM7T2=dat;P_SW2 &=0 x7f; /關閉訪問PWM特殊功能寄存器PWMCR|=0 x80

26、; /啟動PWM發生器unsigned char Key_Scan(void) /按鍵掃描函數 unsigned char KeyTemp1,KeyTemp2;unsigned char KeyValue;KEYPORT |= (1KEY10) | (1KEY11) |(1KEY12); /讀入端口先置高, / P3.3口置高 KeyTemp1=KEYPORT | (1KEY10)|(1KEY11)|(1KEY12);/將讀 /入端口不用的位屏蔽掉 if(KeyTemp1!=0 xff) /如果有鍵按下Delay_ms(20); /延時，防抖動KeyTemp1=KEYPORT | (1KEY10)|(1KEY11)|(1KEY12)if(KeyTemp1!=0 xff) while(KeyTemp1!=0 xff) /等待按鍵釋放 KeyTemp2=K