一、定時(shí)/計(jì)數(shù)器PWM設(shè)計(jì)要點(diǎn)

　　根據(jù)PWM（（脈寬調(diào)制（PWM：（Pulse Width ModulaTION）是利用微處理器的數(shù)字輸出來對模擬電路進(jìn)行控制的一種非常有效的模式））的特點(diǎn)，在使用ATmega128的定時(shí)/計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)輸出PWM時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

　　1.首先應(yīng)根據(jù)實(shí)際的情況,，確定需要輸出的PWM頻率范圍,，這個(gè)頻率與控制的對象有關(guān),。如輸出PWM波用于控制燈的亮度,，由于人眼不能分辨42Hz以上的頻率,，所以PWM的頻率應(yīng)高于42Hz，否則人眼會察覺到燈的閃爍,。

　　2.快速PWM可以的到比較高頻率的PWM輸出，但占空比的調(diào)節(jié)精度稍微差一些,。此時(shí)計(jì)數(shù)器僅工作在單程正向計(jì)數(shù)方式,，計(jì)數(shù)器的上限值決定PWM的頻率，而比較匹配寄存器的值決定了占空比的大小,。PWM頻率的計(jì)算公式為：

　　3.然后根據(jù)需要PWM的頻率范圍確定ATmega128（是ATMEL公司的 8位系列單片機(jī)的最高配置的一款單片機(jī),，應(yīng)用極其廣泛）定時(shí)/計(jì)數(shù)器的PWM工作方式。AVR定時(shí)/計(jì)數(shù)器的PWM模式可以分成快速PWM和頻率（相位）調(diào)整PWM兩大類,。

　　PWM頻率 = 系統(tǒng)時(shí)鐘頻率/（分頻系數(shù)*（1+計(jì)數(shù)器上限值）） AVR單片機(jī)是1997年由Atmel公司研發(fā)出的增強(qiáng)型內(nèi)置Flash的RISC（Reduced 根據(jù)PWM（（脈寬調(diào)制（PWM：（PULSE Width Modulation）是利用微處理器的數(shù)字輸出來對模擬電路進(jìn)行控制的一種非常有效的模式））的特點(diǎn),，在使用ATmega128的定時(shí)/計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)輸出PWM時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

　　1.首先應(yīng)根據(jù)實(shí)際的情況，確定需要輸出的PWM頻率范圍,，這個(gè)頻率與控制的對象有關(guān),。如輸出PWM波用于控制燈的亮度，由于人眼不能分辨42Hz以上的頻率,，所以PWM的頻率應(yīng)高于42Hz,，否則人眼會察覺到燈的閃爍。

　　2.快速PWM可以的到比較高頻率的PWM輸出,，但占空比的調(diào)節(jié)精度稍微差一些,。此時(shí)計(jì)數(shù)器僅工作在單程正向計(jì)數(shù)方式，計(jì)數(shù)器的上限值決定PWM的頻率,，而比較匹配寄存器的值決定了占空比的大小,。PWM頻率的計(jì)算公式為：

　　3.然后根據(jù)需要PWM的頻率范圍確定ATmega128（是Atmel公司的 8位系列單片機(jī)的最高配置的一款單片機(jī)，應(yīng)用極其廣泛）定時(shí)/計(jì)數(shù)器的PWM工作方式,。AVR定時(shí)/計(jì)數(shù)器的PWM模式可以分成快速PWM和頻率（相位）調(diào)整PWM兩大類,。

　　PWM頻率 = 系統(tǒng)時(shí)鐘頻率/（分頻系數(shù)*（1+計(jì)數(shù)器上限值）） AVR單片機(jī)是1997年由ATMEL公司研發(fā)出的增強(qiáng)型內(nèi)置Flash的RISC（Reduced InSTruction Set CPU） 精簡指令集高速8位單片機(jī),。

　　4.頻率（相位）調(diào)整PWM模式的占空比調(diào)節(jié)精度高，但輸出頻率比較低,，因?yàn)榇藭r(shí)計(jì)數(shù)器僅工作在雙向計(jì)數(shù)方式,。同樣計(jì)數(shù)器的上限值決定了PWM的頻率，比較匹配寄存器的值決定了占空比的大小,。PWM頻率的計(jì)算公式為：

　　PWM頻率 = 系統(tǒng)時(shí)鐘頻率/（分頻系數(shù)*2*計(jì)數(shù)器上限值））

　　5.快速PWM模式適合要求輸出PWM頻率較高,，但頻率固定，占空比調(diào)節(jié)精度要求不高的應(yīng)用,。

　　6.相位調(diào)整PWM模式適合要求輸出PWM頻率較低,，但頻率固定，占空比調(diào)節(jié)精度要求高的應(yīng)用,。當(dāng)調(diào)整占空比時(shí),，PWM的相位也相應(yīng)的跟著變化（PhaseCorrect）。

　　7.在PWM方式中,，計(jì)數(shù)器的上限值有固定的0xFF（8位T/C）,；0xFF、0x1FF,、0x3FF（16位T/C）,。

　　8.頻率和相位調(diào)整PWM模式適合要求輸出PWM頻率較低，輸出頻率需要變化,，占空比調(diào)節(jié)精度要求高的應(yīng)用,。此時(shí)應(yīng)注意：不僅調(diào)整占空比時(shí)，PWM的相位會相應(yīng)的跟著變化,；而一但改變計(jì)數(shù)器上限值,，即改變PWM的輸出頻率時(shí)，

　　會使PWM的占空比和相位都相應(yīng)的跟著變化（Phase and Frequency Correct）,。

　　二,、 PWM應(yīng)用設(shè)計(jì)參考

　　PWM模式可以分成快速PPWM是一種對模擬信號電平進(jìn)行數(shù)字編碼的方法。通過高分辨率計(jì)數(shù)器的使用,，方波的占空比被調(diào)制用來對一個(gè)具體模擬信號的電平進(jìn)行編碼,。PWM信號仍然是數(shù)字的，因?yàn)樵诮o定的任何時(shí)刻,，滿幅值的直流供電要么完全有（ON）,，要么完全無（OFF）。電壓或電流源是以一種通（ON）或斷（OFF）的重復(fù)脈沖序列被加到模擬負(fù)載上去的,。通的時(shí)候即是直流供電被加到負(fù)載上的時(shí)候,，斷的時(shí)候即是供電被斷開的時(shí)候。只要帶寬足夠,，任何模擬值都可以使用PWM進(jìn)行編碼,。WM和頻率（相位）調(diào)整PWM兩大類,。

　　* 設(shè)置提供調(diào)制方波的片上定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的周期

　　* 在PWM控制寄存器中設(shè)置接通時(shí)間

　　* 設(shè)置PWM輸出的方向，這個(gè)輸出是一個(gè)通用I/O管腳

　　* 啟動定時(shí)器

　　* 使能PWM控制器PWM模式可以分成快速PWM和頻率（相位）調(diào)整PWM兩大類,。

　　下面在示例中使用PWM方式來產(chǎn)生一個(gè)1KHz左右的正弦波,，幅度為0-Vcc/2。

　　首先按照下面的公式建立一個(gè)正弦波樣本表,，樣本表將一個(gè)正弦波周期分為128個(gè)點(diǎn),，每點(diǎn)按7位量化（127對應(yīng)最高幅值Vcc/2）：

　　f（x） = 64 + 63 * sin（2πx/180） x∈［0…127］

　　如果在一個(gè)正弦波周期中采用128個(gè)樣點(diǎn)，那么對應(yīng)1KHz的正弦波PWM的頻率為128KHz,。實(shí)際上,，按照采樣頻率至少為信號頻率的2倍的取樣定理來計(jì)算，PWM的頻率的理論值為2KHz即可,?？紤]盡量提高PWM的輸出精度，實(shí)際設(shè)計(jì)使用PWM的頻率為16KHz,。這意味著在128點(diǎn)的正弦波樣本表中,，每隔8點(diǎn)取出一點(diǎn)作為PWM的輸出。

　　程序中用的ATmega128的8位T/C0工作模式為相位調(diào)整PWM模式輸出,，系統(tǒng)時(shí)鐘為8MHz,，分頻系數(shù)為1，其可以產(chǎn)生最高PWM頻率為：

　　8000000Hz / 510 =

　　15686Hz,。每16次輸出構(gòu)成一個(gè)周期正弦波，正弦波的頻率為980.4Hz,。PWM由OC0（PB4）引腳輸出,。參考程序如下（ICCAVR）。

　　//ICC-AVR application builder ： 2004-08

　　// Target ： M128

　　// Crystal： 8.0000Mhz

　　#include 《iom128v.h》

　　#include 《macros.h》

　　#pragma data:code

　　// 128點(diǎn)正弦波樣本表

　　const unsigned char auc_SinParam［128］ = {

　　64,，67,，70，73,，76,，79，82,，85,，88，91,，94,，96，99,，102,，104,，106，109,，111,，113，115,，117,，118，120,，121,，

　　123，124,，125,，126，126,，127,，127，127,，127,，127，127,，127,，126，126,，125,，124，123,，121,，120，118,，

　　117,，115，113,，111,，109，106,，104,，102，99，96,，94,，91，88,，85,，82，79,，76,，73，70,，67,，64，60,，57,，54，51,，48,，

　　45，42,，39,，36，33,，31,，28，25,，23,，21，18,，16，14,，12,，10，9,，7,，6，4,，3,，2，1，1,，0,，0，0,，0,，0，0,，0,，1，1,，2,，3，4,，6,，

　　7，9,，10,，12，14,，16,，18，21,，23,，25，28,，31,，33，36,，39,，42，45,，48,，51，54,，57,，60}；

　　#pragma data:data

　　unsigned char x_SW = 8,，X_LUT = 0,；

　　#pragma interrupt_handler timer0_ovf_isr:17

　　void timer0_ovf_isr（void）

　　{

　　X_LUT += x_SW,； // 新樣點(diǎn)指針

　　if （X_LUT> 127） X_LUT -= 128； // 樣點(diǎn)指針調(diào)整

　　OCR0 = auc_SinParam［X_LUT］,； // 取樣點(diǎn)指針到比較匹配寄存器

　　}

　　void main（void）

　　{

　　DDRB |= 0x10,； // PB4（OC0）輸出

　　TCCR0 = 0x71； // 相位調(diào)整PWM模式,，分頻系數(shù)=1,，正向控制OC0

　　TIMSK = 0x01； // T/C0溢出中斷允許

　　SEI（）,； // 使能全局中斷

　　while（1）

　　{……},；

　　}

　　每次計(jì)數(shù)器溢出中斷的服務(wù)中取出一個(gè)正弦波的樣點(diǎn)值到比較匹配寄存器中，用于調(diào)整下一個(gè)PWM的脈沖寬度,，這樣在PB4引腳上輸出了按正弦波調(diào)制的PWM方波,。當(dāng)PB4的輸出通過一個(gè)低通濾波器后，便得到一個(gè)980.4Hz的正弦波了,。如要得到更精確的1KHz的正弦波,，可使用定時(shí)/計(jì)數(shù)器T/C1，選擇工作模式10,，設(shè)置ICR1=250為計(jì)數(shù)器的上限值,。

　　ATMEL在系統(tǒng)級集成方面所擁有的世界級專業(yè)知識和豐富的經(jīng)驗(yàn)使其產(chǎn)品可以在現(xiàn)有模塊的基礎(chǔ)上進(jìn)行開發(fā)，保證最小的開發(fā)延期和風(fēng)險(xiǎn),。憑借業(yè)界最廣泛的知識產(chǎn)權(quán)（IP）組合,，Atmel提供電子系統(tǒng)完整的系統(tǒng)解決方案的廠商。 這使客戶能夠帶領(lǐng)他們與市場的電子產(chǎn)品的體積更小,，更聰明,，更符合成本效益比以往任何時(shí)候都通用的服務(wù)。 Atmel集成電路的主要集中在消費(fèi),，工業(yè),，安全，通信,，計(jì)算和汽車市場,。在ATMEL公司網(wǎng)站上，給出了使用一個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)雙音頻撥號（雙音頻用兩中頻率組合表示一個(gè)號碼,。比如你撥7 就是 1230 和 990HZ兩種頻率,。5 為1230 和 1100， 相當(dāng)與不同的二進(jìn)制組合,。）