一、PWM資源介紹

1.1 MC9S12 PWM特性

• 8個具有可編程周期和占空比的獨立PWM通道

• 4個時鐘源

• 每個PWM通道具有專用計數(shù)器

• 每個通道可以選擇有效電平極性

• 每個PWM通道可以使能 / 禁止

• 每個通道可選擇輸出波形的對齊方式

• 分辨率：8位（8通道）；16位（4通道）

1.2 PWM 8通道8位引腳

芯片引腳分布如下：

二、PWM寄存器介紹

介紹寄存器前先看一下，PWM 的模塊框圖

從框圖可以看到 PWM 的配置主要分為：時鐘選擇、使能、極性、對齊、PWM 通道等多個方面進行控制，下面一次介紹各個寄存器

2.1 時鐘選擇寄存器

2.1.1 時鐘源

PWM 有四種時鐘源，時鐘源如下：

• Clock A （Ch 0, Ch 1, Ch 4, Ch 5）

• Clock SA （Scaled A; Ch 0, Ch 1, Ch 4, Ch 5）

• Clock B （Ch 2, Ch 3, Ch 6, Ch 7）

• Clock SB （Scaled B; Ch 2, Ch 3, Ch 6, Ch 7）

時鐘源的選擇通過 PWMCLK 寄存器來控制，寄存器位如下：

寄存器各個位功能

2.1.2 分頻器

時鐘頻率不能直接作為 PWM 定時器的時鐘頻率的，一般要經(jīng)過分頻才能使用，總線時鐘到定時器時鐘經(jīng)過的分頻器如下：

PWMPRCLK 寄存器用于獨立選擇時鐘源A、B的預分頻系數(shù)，寄存器結(jié)構(gòu)如下：

分頻值與寄存器位的關系表為：

PWMSCLA 和 PWMSCLB對應的 A、B的定時器分頻

PWMSCLA寄存器

PWMSCLB寄存器

定時器頻率計算公式：

當 PWM 全為 0 時，分頻值為 255 ；其他給多少值，分頻多少

2.2 定時器通道寄存器

控制 PWM 輸出波形占空比的寄存器主要有三個，

PWM Channel Counter Registers (PWMCNTx)：定時計數(shù)器，按照設定的時鐘頻率自加，寫0復位

該寄存器任何時刻可以讀寫，但向計數(shù)器中寫入任何值會引起計數(shù)器復位到$00，且計數(shù)器方向被設置為向上計數(shù)

PWM Channel Period Registers (PWMPERx)：周期寄存器，設定 PWM 的占空比周期，寫255復位

PWM Channel Duty Registers (PWMDTYx)：占空比寄存器，設定 PWM 的占空比，寫255復位

2.3 PWM 極性選擇寄存器

PWM Polarity Register (PWMPOL)

PPOLx——Pulse Width Channel x Polarity

• 1 = PWM 通道x 周期起始時輸出為高電平，當?shù)竭_占空比寄存器設定值時變?yōu)榈碗娖健?/p>

• 0 = PWM 通道x 周期起始時輸出為低電平，當?shù)竭_占空比寄存器設定值時變?yōu)楦唠娖健?/p>

補充 PWMDTYx 、PWMPERx、PPOLx 三個寄存器在臨界條件下，PWM 的輸出情況

2.4 PWM 使能/禁止寄存器

PWM Enable Register (PWME)

Channel x Enable

• 1 = PWM 通道x 使能。

• 0 = PWM 通道x 禁止。

2.5 PWM 輸出對齊寄存器

MC9S12 的 PWM 輸出有兩者對齊方式，左對齊和中央對齊

左對齊

在左對齊模式中，8位計數(shù)器配置為向上累加計數(shù)器，它和占空比寄存器和周期寄存器兩個寄存器比較。當PWM 計數(shù)器和占空比計數(shù)器中的值相等，輸出翻轉(zhuǎn)，PWM 計數(shù)器和周期寄存器的值匹配時復位計數(shù)器并同時從雙緩沖器中載入周期和占空比計數(shù)器值。計數(shù)器從0計數(shù)，到周期寄存器-1結(jié)束

中央對齊

這種模式下8位計數(shù)器作為一個向上&向下計數(shù)器，當計數(shù)器值為0時，向上計數(shù)。計數(shù)器和占空比寄存器及周期寄存器比較，當PWM 計數(shù)器和占空比寄存器值相匹配時，輸出翻轉(zhuǎn)，PWM 計數(shù)器和周期寄存器匹配改變計數(shù)器方向，從向上計數(shù)變?yōu)橄蛳掠嫈?shù)，當PWM計數(shù)器遞減，和占空比計數(shù)器再次匹配時，輸出再次改變。當PWM計數(shù)器遞減到0，計數(shù)方向從向下計數(shù)變?yōu)橄蛏嫌嫈?shù)，并從雙緩沖器中載入周期寄存器和占空比寄存器值。計數(shù)器從0加到周期寄存器中的值并減回0，因此有效周期為PWMPERx*2

PWM Center Align Enable Register (PWMCAE)

CAEx — Center Aligned Output Mode on channel x

• 1 = 通道x 以中央對齊輸出方式工作。

• 0 = 通道x 以左對齊輸出方式工作。

2.6 PWM 級聯(lián)寄存器

2個8位PWM 通道可以被連接成一個16位 PWM通道，如下圖

級聯(lián)后的 PWM 通道數(shù)以及對應寄存器如下

PWM Control Register (PWMCTL) 級聯(lián)控制寄存器

CONxy——Concatenate channels x and y

• 1 = 通道x和y被連接成一個16位PWM通道。

• 0 = 通道x和y為兩個獨立的8位PWM。

三、PWM配置實例

配置 PWM 一般按照下面6步驟配置（）內(nèi)是相關的寄存器

• 禁止PWM （PWME）

• 選擇PWM時鐘，預分頻和分頻 （PWMPRCLK, PWMSCLA, PWMSCLB, PWMCLK）

• 選擇極性（PWMPOL）

• 選擇對齊方式 （PWMCAE）

• 編程占空比和周期 （PWMDTYx, PWMPERx）

• 使能PWM （PWME）

初始化子程序示例

  void PWM_Init(void)

  {

        PWME = 0x00;         //禁止PWM模塊

        PWMPRCLK = 0x06;        //CLOCKA的預分頻設置為6

        PWMSCLA = 125; //SA的分頻因子設置為125

        PWMCLK = 0x01; //通道0選擇SA作為PWM時鐘

        PWMPER0 = 200;     //通道0周期寄存器設置為200

        PWMDTY0 = 0; //通道0占空比寄存器設置

        PWMPOL = 0x01; //PWM輸出先為高電平，之后變?yōu)榈碗娖?p>        PWMCAE = 0x00; //左對齊輸出

        PWMCTL = 0x00;         //不級聯(lián)

        PWME = 0x01; //使能PWM通道0

  }