【我要分享】Cortex-M3 (NXP LPC1788)之PWM

sorpher

PWM即脉宽调制，可用于输出一定占空比的方波。LPC1788有两个PWM,每个PWM可以由6路的输出，PWM1~PWM6。下面介绍使用PWM0.1输出PWM波。

1，PWM使用公共的PCLK，因此要配置系统时钟和外设时钟。之前的文章中有具体的时钟配置过程。

2，使能PWM模块。配置外设功率配置寄存器PCONP，使能PWM0的时钟控制位。

3，PWM0.1的输出管脚和P1_2管脚复用，因此要配置IOCON_P1_02寄存器，将其设置成PWM0.1的输出。

4，设置PWM的脉冲宽度，基本的原理就是比较PWM定时器计数器TC和匹配寄存器MR中的值，如果匹配我们可以通过匹配控制寄存器MCR选择操作，如产生一个中断，复位TC，停止TC和预分频计数器PC且停止计数。匹配寄存器MR0通过在匹配是将计数器TC复位来控制PWM的周期频率。另一个匹配寄存器控制PWM沿的位置。如PWM0.1的输出，将使用MR0控制PWM的周期频率，MR1控制边沿的位置。

5，最后是对于PWM的具体控制，配置PWM预分频寄存器PWMPR，该32位寄存器规定了PWM预分频计数的最大值，PWM预分频计数器寄存器PWMPC在每个PCLK上递增一次，当PWMPC和PWMPR值相等时,PWMTC的值会递增，而PWMPR在系一个PCLK周期被复位。这样，当PWMPR=0时，PWMTC会在每个PCLK上递增，而当PWMPR=1时，在每2个PCLK上递增。匹配寄存器PWMMR中的值和PWMTC的值比较，如果相等则触发在PWMMCR中配置的操作。当MR0和TC相等时，我们进行复位TC从新计数从而固定了PWM的周期频率。当定时器处于PWM模式时，软件对PWM匹配寄存器MR的写操作，写入值实际上被保存在一个映像寄存器中，不会被立即使用。所以在我们需要操作PWM锁存使能寄存器PWMLER，典型序列为：将新值写入MR，写PWMLER中相应的位，更改的MR值将在下一次定时器复位时生效。

在下面的程序中，将给MR1中写入不同的匹配值，来控制PWM的占空比。为了方便使用LED灯进行示意。

程序在MR0匹配时复位TC，在MR1匹配时触发边沿。可以看到随着MR1匹配值的改变，LED灯的亮灭时间对应改变。（程序中的预分频寄存器PR设置为了让LED效果明显）

LPC1788的PWM可以进行双边沿的控制。如PWM0.2可以用MR0控制PWM的周期频率，用MR1和MR2控制PWM0.2的边沿。

1. 
   
2.     #define CCLK        120000000
   
3.     #define PCLK         60000000
   
4.      
   
5.     #define rFIO1DIR    (*(volatile unsigned*)(0x20098020))
   
6.     #define rFIO1MASK   (*(volatile unsigned*)(0x20098030))
   
7.     #define rFIO1PIN    (*(volatile unsigned*)(0x20098034))
   
8.     #define rFIO1SET    (*(volatile unsigned*)(0x20098038))
   
9.     #define rFIO1CLR    (*(volatile unsigned*)(0x2009803c))
   
10.      
    
11.     #define rCLKSRCSEL  (*(volatile unsigned *)(0x400FC10C))     //时钟源选择寄存器   
    
12.     #define rPLL0CON    (*(volatile unsigned *)(0x400FC080))     //PLL0控制寄存器   
    
13.     #define rPLL0CFG    (*(volatile unsigned *)(0x400FC084))     //PLL0配置寄存器   
    
14.     #define rPLL0STAT   (*(volatile unsigned *)(0x400FC088))     //PLL0状态寄存器   
    
15.     #define rPLL0FEED   (*(volatile unsigned *)(0x400FC08C))     //PLL0馈送寄存器   
    
16.     #define rPLL1CON    (*(volatile unsigned *)(0x400FC0A0))        
    
17.     #define rPLL1CFG    (*(volatile unsigned *)(0x400FC0A4))   
    
18.     #define rPLL1STAT   (*(volatile unsigned *)(0x400FC0A8))   
    
19.     #define rPLL1FEED   (*(volatile unsigned *)(0x400FC0AC))   
    
20.     #define rCCLKSEL    (*(volatile unsigned *)(0x400FC104))     //CPU时钟选择寄存器   
    
21.     #define rUSBCLKSEL  (*(volatile unsigned *)(0x400FC108))     //USB时钟选择寄存器   
    
22.     #define rPCLKSEL    (*(volatile unsigned *)(0x400FC1A8))     //外设时钟寄存器   
    
23.     #define rPCON       (*(volatile unsigned *)(0x400FC0C0))   
    
24.     #define rPXCONP     (*(volatile unsigned *)(0x400FC0C4))   
    
25.     #define rSCS        (*(volatile unsigned *)(0x400FC1A0))     //系统控制和状态寄存器   
    
26.     #define rCLKOUTCFG  (*(volatile unsigned *)(0x400FC1C8))
    
27.      
    
28.     #define rIOCON_P1_02    (*(volatile unsigned *)(0x4002C088))
    
29.     #define rPCONP      (*(volatile unsigned *)(0x400FC0C4))
    
30.      
    
31.     #define rPWM0IR     (*(volatile unsigned *)(0x40014000))
    
32.     #define rPWM0TCR    (*(volatile unsigned *)(0x40014004))
    
33.     #define rPWM0TC     (*(volatile unsigned *)(0x40014008))
    
34.     #define rPWM0PR     (*(volatile unsigned *)(0x4001400C))
    
35.     #define rPWM0CTCR   (*(volatile unsigned *)(0x40014070))
    
36.     #define rPWM0MCR    (*(volatile unsigned *)(0x40014014))
    
37.     #define rPWM0MR0    (*(volatile unsigned *)(0x40014018))
    
38.     #define rPWM0MR1    (*(volatile unsigned *)(0x4001401C))
    
39.     #define rPWM0CCR    (*(volatile unsigned *)(0x40014028))
    
40.     #define rPWM0PCR    (*(volatile unsigned *)(0x4001404C))
    
41.     #define rPWM0LER    (*(volatile unsigned *)(0x40014050))
    
42.      
    
43.     #define rISER1      (*(volatile unsigned *)(0xE000E104))
    
44.     #define rCER1       (*(volatile unsigned *)(0xE000E184))
    
45.      
    
46.     unsigned int duty = 10;
    
47.     unsigned char match_cnt = 0;
    
48.      
    
49.     void PWM0_IRQHandler(void)
    
50.     {
    
51.         if(rPWM0IR&0x1)
    
52.         {
    
53.             rFIO1PIN |= (1<<18);
    
54.             match_cnt++;
    
55.             rPWM0IR |= 0x1;     //MR0中断复位
    
56.         }
    
57.          
    
58.         if(rPWM0IR&(0x1<<1))
    
59.         {
    
60.             rFIO1PIN &= ~(1<<18);
    
61.             rPWM0IR |= 0x1<<1;  //MR1中断复位
    
62.         }
    
63.     }
    
64.      
    
65.     void SystemInit()   
    
66.     {   
    
67.         rSCS &= ~(0x1<<4);                //频率12M   
    
68.         rSCS |= (0x1<<5);             //使能主振荡器   
    
69.         while(0 == (rSCS & (0x1<<6)));//等待主振荡器稳定   
    
70.            
    
71.         rCLKSRCSEL = 0x1;   
    
72.            
    
73.         rPLL0CFG = 0x9;                 //配置CCLK = 120M   
    
74.         rPLL0CON = 0x01;   
    
75.         rPLL0FEED = 0xAA;   
    
76.         rPLL0FEED =0x55;   
    
77.         while( 0 == (rPLL0STAT & (0x1<<10)));   
    
78.            
    
79.         rCCLKSEL = (0x1 | (0x1<<8));   
    
80.         rPCLKSEL = 0x2;                 //配置PCLK = 60M   
    
81.            
    
82.         rCLKOUTCFG = 0x0 | (0xb<<4) | (0x1<<8);   
    
83.     }  
    
84.      
    
85.      
    
86.     void PWMInit()
    
87.     {
    
88.         rIOCON_P1_02 &= ~0x7;
    
89.         rIOCON_P1_02 |= 0x3;    //P1.02配置成PWM0[1]
    
90.          
    
91.         rPCONP |= 0x1<<5;     //使能PWM0外设
    
92.          
    
93.         rPWM0IR = 0x73F;    //初始化PWM相关控制寄存器
    
94.         rPWM0TCR = 0;
    
95.         rPWM0CTCR = 0;
    
96.         rPWM0MCR = 0;
    
97.         rPWM0CCR = 0;
    
98.         rPWM0PCR = 0;
    
99.         rPWM0LER = 0;
    
100.          
     
101.         rPWM0PR = 0x1<<20;    //每0x1<<20+1个PLCK上升沿，TC递增
     
102.         rPWM0TCR |= 0x1<<1;   //复位TC和PC
     
103.         rPWM0TCR &= ~(0x1<<1);
     
104.          
     
105.         rPWM0MR0 = 100;
     
106.         rPWM0LER |= 0x1;
     
107.         rPWM0MCR |= 0x1<<1 | 0x1;     //MR0和TC匹配时复位TC和PC.并且产生中断
     
108.          
     
109.         rPWM0MR1 = duty;
     
110.         rPWM0LER |= 0x1<<1;
     
111.         rPWM0MCR |= 0x1<<3;   //MR1和TC匹配时产生中断
     
112.     }
     
113.      
     
114.     int main ()
     
115.     {
     
116.         PWMInit();
     
117.          
     
118.         rFIO1DIR |= (0x1<<18);
     
119.         rISER1 |= 0x1<<7; //PWM0中断使能
     
120.          
     
121.         rPWM0TCR |= 0x1<<1;   //复位TC和PC
     
122.         rPWM0TCR &= ~(0x1<<1);
     
123.          
     
124.         rPWM0TCR |= 0x1;    //PC和TC计数使能
     
125.         rPWM0TCR |= 0x1<<3; //PWM模式使能
     
126.          
     
127.         while(1)
     
128.         {
     
129.             if(match_cnt >= 1)
     
130.             {
     
131.                 match_cnt = 0;
     
132.                 duty = duty+10;
     
133.                 if(duty >= 100)
     
134.                 {
     
135.                     duty  = 0;
     
136.                 }
     
137.                 rPWM0MR1 = duty;
     
138.                 rPWM0LER |= 0x1<<1;
     
139.                 rPWM0MCR |= 0x1<<3;
     
140.             }
     
141.         }
     
142.         return 1;
     
143.     }
     

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1. #define CCLK        120000000
   
2. #define PCLK         60000000
   
3. 
   
4. #define rFIO1DIR    (*(volatile unsigned*)(0x20098020))
   
5. #define rFIO1MASK     (*(volatile unsigned*)(0x20098030))
   
6. #define rFIO1PIN    (*(volatile unsigned*)(0x20098034))
   
7. #define rFIO1SET    (*(volatile unsigned*)(0x20098038))
   
8. #define rFIO1CLR    (*(volatile unsigned*)(0x2009803c))
   
9. 
   
10. #define rCLKSRCSEL  (*(volatile unsigned *)(0x400FC10C))     //时钟源选择寄存器  
    
11. #define rPLL0CON    (*(volatile unsigned *)(0x400FC080))     //PLL0控制寄存器  
    
12. #define rPLL0CFG    (*(volatile unsigned *)(0x400FC084))     //PLL0配置寄存器  
    
13. #define rPLL0STAT   (*(volatile unsigned *)(0x400FC088))     //PLL0状态寄存器  
    
14. #define rPLL0FEED   (*(volatile unsigned *)(0x400FC08C))     //PLL0馈送寄存器  
    
15. #define rPLL1CON    (*(volatile unsigned *)(0x400FC0A0))      
    
16. #define rPLL1CFG    (*(volatile unsigned *)(0x400FC0A4))  
    
17. #define rPLL1STAT   (*(volatile unsigned *)(0x400FC0A8))  
    
18. #define rPLL1FEED   (*(volatile unsigned *)(0x400FC0AC))  
    
19. #define rCCLKSEL    (*(volatile unsigned *)(0x400FC104))     //CPU时钟选择寄存器  
    
20. #define rUSBCLKSEL  (*(volatile unsigned *)(0x400FC108))     //USB时钟选择寄存器  
    
21. #define rPCLKSEL    (*(volatile unsigned *)(0x400FC1A8))     //外设时钟寄存器  
    
22. #define rPCON       (*(volatile unsigned *)(0x400FC0C0))  
    
23. #define rPXCONP     (*(volatile unsigned *)(0x400FC0C4))  
    
24. #define rSCS        (*(volatile unsigned *)(0x400FC1A0))     //系统控制和状态寄存器  
    
25. #define rCLKOUTCFG  (*(volatile unsigned *)(0x400FC1C8))
    
26. 
    
27. #define rIOCON_P1_02    (*(volatile unsigned *)(0x4002C088))
    
28. #define rPCONP        (*(volatile unsigned *)(0x400FC0C4))
    
29. 
    
30. #define rPWM0IR     (*(volatile unsigned *)(0x40014000))
    
31. #define rPWM0TCR    (*(volatile unsigned *)(0x40014004))
    
32. #define rPWM0TC        (*(volatile unsigned *)(0x40014008))
    
33. #define rPWM0PR     (*(volatile unsigned *)(0x4001400C))
    
34. #define rPWM0CTCR    (*(volatile unsigned *)(0x40014070))
    
35. #define rPWM0MCR    (*(volatile unsigned *)(0x40014014))
    
36. #define rPWM0MR0    (*(volatile unsigned *)(0x40014018))
    
37. #define rPWM0MR1    (*(volatile unsigned *)(0x4001401C))
    
38. #define rPWM0CCR    (*(volatile unsigned *)(0x40014028))
    
39. #define rPWM0PCR    (*(volatile unsigned *)(0x4001404C))
    
40. #define rPWM0LER    (*(volatile unsigned *)(0x40014050))
    
41. 
    
42. #define rISER1      (*(volatile unsigned *)(0xE000E104))
    
43. #define rCER1        (*(volatile unsigned *)(0xE000E184))
    
44. 
    
45. unsigned int duty = 10;
    
46. unsigned char match_cnt = 0;
    
47. 
    
48. void PWM0_IRQHandler(void)
    
49. {
    
50.     if(rPWM0IR&0x1)
    
51.     {
    
52.         rFIO1PIN |= (1<<18);
    
53.         match_cnt++;
    
54.         rPWM0IR |= 0x1;     //MR0中断复位
    
55.     }
    
56.    
    
57.     if(rPWM0IR&(0x1<<1))
    
58.     {
    
59.         rFIO1PIN &= ~(1<<18);
    
60.         rPWM0IR |= 0x1<<1;  //MR1中断复位
    
61.     }
    
62. }
    
63. 
    
64. void SystemInit()  
    
65. {  
    
66.     rSCS &= ~(0x1<<4);                //频率12M  
    
67.     rSCS |= (0x1<<5);             //使能主振荡器  
    
68.     while(0 == (rSCS & (0x1<<6)));//等待主振荡器稳定  
    
69.       
    
70.     rCLKSRCSEL = 0x1;  
    
71.       
    
72.     rPLL0CFG = 0x9;                 //配置CCLK = 120M  
    
73.     rPLL0CON = 0x01;  
    
74.     rPLL0FEED = 0xAA;  
    
75.     rPLL0FEED =0x55;  
    
76.     while( 0 == (rPLL0STAT & (0x1<<10)));   
    
77.       
    
78.     rCCLKSEL = (0x1 | (0x1<<8));  
    
79.     rPCLKSEL = 0x2;                 //配置PCLK = 60M  
    
80.       
    
81.     rCLKOUTCFG = 0x0 | (0xb<<4) | (0x1<<8);  
    
82. }
    
83. 
    
84. 
    
85. void PWMInit()
    
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87.     rIOCON_P1_02 &= ~0x7;
    
88.     rIOCON_P1_02 |= 0x3;    //P1.02配置成PWM0[1]
    
89.    
    
90.     rPCONP |= 0x1<<5;     //使能PWM0外设
    
91.    
    
92.     rPWM0IR = 0x73F;    //初始化PWM相关控制寄存器
    
93.     rPWM0TCR = 0;
    
94.     rPWM0CTCR = 0;
    
95.     rPWM0MCR = 0;
    
96.     rPWM0CCR = 0;
    
97.     rPWM0PCR = 0;
    
98.     rPWM0LER = 0;
    
99.    
    
100.     rPWM0PR = 0x1<<20;    //每0x1<<20+1个PLCK上升沿，TC递增
     
101.     rPWM0TCR |= 0x1<<1;     //复位TC和PC
     
102.     rPWM0TCR &= ~(0x1<<1);
     
103.    
     
104.     rPWM0MR0 = 100;
     
105.     rPWM0LER |= 0x1;
     
106.     rPWM0MCR |= 0x1<<1 | 0x1;     //MR0和TC匹配时复位TC和PC.并且产生中断
     
107.    
     
108.     rPWM0MR1 = duty;
     
109.     rPWM0LER |= 0x1<<1;
     
110.     rPWM0MCR |= 0x1<<3;     //MR1和TC匹配时产生中断
     
111. }
     
112. 
     
113. int main ()
     
114. {
     
115.     PWMInit();
     
116.    
     
117.     rFIO1DIR |= (0x1<<18);
     
118.     rISER1 |= 0x1<<7;    //PWM0中断使能
     
119.    
     
120.     rPWM0TCR |= 0x1<<1;     //复位TC和PC
     
121.     rPWM0TCR &= ~(0x1<<1);
     
122.    
     
123.     rPWM0TCR |= 0x1;    //PC和TC计数使能
     
124.     rPWM0TCR |= 0x1<<3; //PWM模式使能
     
125.    
     
126.     while(1)
     
127.     {
     
128.         if(match_cnt >= 1)
     
129.         {
     
130.             match_cnt = 0;
     
131.             duty = duty+10;
     
132.             if(duty >= 100)
     
133.             {
     
134.                 duty  = 0;
     
135.             }
     
136.             rPWM0MR1 = duty;
     
137.             rPWM0LER |= 0x1<<1;
     
138.             rPWM0MCR |= 0x1<<3;
     
139.         }
     
140.     }
     
141.     return 1;
     
142. }
     
143. 
     

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