s3c2440芯片中一共有5个16位的定时器,其中有4个定时器(定时器0~定时器3)具有脉宽调制功能,因此用s3c2440可以很容易地实现PWM功能。下面就具体介绍如何实现PWM功能。
1、PWM是通过引脚TOUT0~TOUT3输出的,而这4个引脚是与GPB0~GPB3复用的,因此要实现PWM功能首先要把相应的引脚配置成TOUT输出。
2、再设置定时器的输出时钟频率,它是以PCLK为基准,再除以用寄存器TCFG0配置的prescaler参数,和用寄存器TCFG1配置的divider参数。
3、然后设置脉冲的具体宽度,它的基本原理是通过寄存器TCNTBn来对寄存器TCNTn(内部寄存器)进行配置计数,TCNTn是递减的,如果减到零,则它又会重新装载TCNTBn里的数,重新开始计数,而寄存器TCMPBn作为比较寄存器与计数值进行比较,当TCNTn等于TCMPBn时,TOUTn输出的电平会翻转,而当TCNTn减为零时,电平会又翻转过来,就这样周而复始。因此这一步的关键是设置寄存器TCNTBn和TCMPBn,前者可以确定一个计数周期的时间长度,而后者可以确定方波的占空比。由于s3c2440的定时器具有双缓存,因此可以在定时器运行的状态下,改变这两个寄存器的值,它会在下个周期开始有效。
4、最后就是对PWM的控制,它是通过寄存器TCON来实现的,一般来说每个定时器主要有4个位要配置(定时器0多一个死区位):启动/终止位,用于启动和终止定时器;手动更新位,用于手动更新TCNTBn和TCMPBn,这里要注意的是在开始定时时,一定要把这位清零,否则是不能开启定时器的;输出反转位,用于改变输出的电平方向,使原先是高电平输出的变为低电平,而低电平的变为高电平;自动重载位,用于TCNTn减为零后重载TCNTBn里的值,当不想计数了,可以使自动重载无效,这样在TCNTn减为零后,不会有新的数加载给它,那么TOUTn输出会始终保持一个电平(输出反转位为0时,是高电平输出;输出反转位为1时,是低电平输出),这样就没有PWM功能了,因此这一位可以用于停止PWM。
PWM有很多用途,在这里我利用开发板的资源,用它来驱动蜂鸣器,并通过改变脉宽来改变蜂鸣器发声的频率。下面的程序就是利用PWM来驱动蜂鸣器,脉宽从低到高,再从高到低,周而复始。我们还利用4个LED来指示频率的高低,最高时LED全亮,最低时LED全灭。并且我们用两个按钮来分别暂停蜂鸣器和重新开启蜂鸣器:
#define _ISR_STARTADDRESS 0x33ffff00
#define U32 unsigned int
typedef unsigned char BOOL;
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define pISR_EINT0 (*(unsigned *)(_ISR_STARTADDRESS+0x20))
#define pISR_EINT1 (*(unsigned *)(_ISR_STARTADDRESS+0x24))
#define rSRCPND (*(volatile unsigned *)0x4a000000) //Interrupt request status
#define rINTMSK (*(volatile unsigned *)0x4a000008) //Interrupt mask control
#define rINTPND (*(volatile unsigned *)0x4a000010) //Interrupt request status
#define rGPBCON (*(volatile unsigned *)0x56000010) //Port B control
#define rGPBDAT (*(volatile unsigned *)0x56000014) //Port B data
#define rGPBUP (*(volatile unsigned *)0x56000018) //Pull-up control B
#define rGPFCON (*(volatile unsigned *)0x56000050) //Port F control
#define rEXTINT0 (*(volatile unsigned *)0x56000088) //External interrupt control register 0
#define rTCFG0 (*(volatile unsigned *)0x51000000) //Timer configuration
#define rTCFG1 (*(volatile unsigned *)0x51000004) //Timer configuration
#define rTCON (*(volatile unsigned *)0x51000008) //Timer control
#define rTCNTB0 (*(volatile unsigned *)0x5100000c) //Timer count buffer 0
#define rTCMPB0 (*(volatile unsigned *)0x51000010) //Timer compare buffer 0
BOOL stop;
static void __irq Key1_ISR(void) //暂停键,关闭蜂鸣器
{
rSRCPND = rSRCPND | (0x1<<1);
rINTPND = rINTPND | (0x1<<1);
rTCON &= ~0x8; //禁止定时器自动重载,即关闭定时器
stop = TRUE;
}
void __irq Key4_ISR(void) //重启键,开启蜂鸣器
{
rSRCPND = rSRCPND | 0x1;
rINTPND = rINTPND | 0x1;
stop = FALSE;
}
void delay(int a)
{
int k;
for(k=0;k
;
}
void Main(void)
{
int freq;
rGPBCON = 0x155556; //B0为TOUT0,B5~B8为输出,给LED
rGPBUP = 0x7ff;
rGPFCON = 0xaaaa; //F口为EINT,给按钮
//按钮的一些必要配置
rSRCPND = 0x07;
rINTMSK = ~0x07;
rINTPND =0x07;
rEXTINT0 = 0x22;
freq = 2500;
rTCFG0 &= 0xFFFF00;
rTCFG0 |= 0x31; //prescal 是49
rTCFG1 &= ~0xF; //1/2,因为PCLK为50MHz,所以50MHz/50/2=500kHz
rTCNTB0 = 5000;
rTCMPB0 = freq;
rTCON &= ~0x1F;
rTCON |= 0xf; //死区无效,自动装载,电平反转,手动更新,定时器开启
rTCON &= ~0x2 ; //手动更新位清零,PWM开始工作
pISR_EINT0 = (U32)Key4_ISR;
pISR_EINT1 = (U32)Key1_ISR;
stop = FALSE;
rGPBDAT = ~0x60; //两个LED亮
while(1)
{
//频率递增
for ( ; freq<4950 ; )
{
freq+=10;
rTCMPB0 = freq; //重新赋值
delay(20000);
while (stop == TRUE) //暂停
{
delay(1000);
if (stop ==FALSE) //判断是否重启
{
rTCON &= ~0x1F;
rTCON |= 0xf;
rTCON &= ~0x2 ; //恢复PWM功能
}
}
//4个LED随着频率的高低,时灭时亮
if(freq == 100)
rGPBDAT = ~0x1e0;
if(freq == 1300)
rGPBDAT = ~0xe0;
if(freq == 2500)
rGPBDAT = ~0x60;
if(freq == 3700)
rGPBDAT = ~0x20;
if(freq == 4900)
rGPBDAT = ~0x0;
}
//频率递减
for( ; freq>50 ; )
{
freq-=10;
rTCMPB0 = freq;
delay(20000);
while (stop == TRUE)
{
delay(1000);
if (stop ==FALSE)
{
rTCON &= ~0x1F;
rTCON |= 0xf;
rTCON &= ~0x2 ;
}
}
if(freq == 100)
rGPBDAT = ~0x1e0;
if(freq == 1300)
rGPBDAT = ~0xe0;
if(freq == 2500)
rGPBDAT = ~0x60;
if(freq == 3700)
rGPBDAT = ~0x20;
if(freq == 4900)
rGPBDAT = ~0x0;
}
}
}
这里还需要说明几点:
1、开发板上的蜂鸣器是高电平发声,低电平停止,而TOUT0定时无效时,是高电平输出,因此为了使PWM无效时,蜂鸣器不发声,我把输出电平进行了反转处理(置TCON中的输出反转位);
2、在这里,我是通过按键把stop标志变量置为FALSE来跳出while循环,重新开始蜂鸣,但不知什么原因,如果在while循环内不加一段等待时间,则永远不能跳出循环体,因此我不得不加了一个delay函数,让它等待一段时间。关于这个问题,我还给不出一个满意的解释,也不知是哪里出了问题!