AVR的PWM波

这个程序是用ICC的向导生成的，很简单。 
T0是作为普通8位定时器，频率100KHz，每次中断将PB0（pin1）状态反转，产生的是200KHz占空比50％的方波。 
T1是作为工作模式9：相频可调PWM波发生器，频率初始化16KHz，占空比50％。请注意： 
TCNT1是T0的定时器计数值，就是每个定时器时钟加1，和普通定时器的计数值寄存器作用一样。 
OCR1A作为比较的TOP值。 OCR1B作为匹配输出值。 
当TCNT1的值增加到OCR1B相等时，OC1B(pin18)清零，就是对应低电平； 
然后TCNT1继续增加到OCR1A（就是TOP）的值，然后TCNT1开始减少，这个中间，OC1B（Pin18）状态不变；当TCNT1减少到OCR1B相等时，OC1B（pin18）置1，就是对应高电平。 然后TCNT1继续减少到0x00（就是BOTTOM），然后TCNT1又开始增加，这个中间，OC1B（pin18）状态不变。 
OCR1B的值与OCR1A的比值就是PWM的占空比！ 所以这个值必须比OCR1A小。当OCR1B为0时，PWM波就一直为低电平（相当于占空比为0）；当OCR1B为OCR1A时，PWM波就一直为高电平（相当于占空比为100）；当OCR1B为OCR1A的一半时，PWM波就是占空比为50％。 
   你可以修改OCR1B的值，然后重新下载程序运行，看看占空比的改变；也可以修改OCR1A的值，然后重新下载程序运行，看看频率的改变，不过要注意修改OCR1A时，同时注意OCR1B的值不要比OCR1A大。 
   模式9算是PWM生成中最复杂的一种，只要你理解了这个，对别的几种PWM都好理解。
TCNT0 = 0xB0; //set count  
OCR0 = 0x50; 
即使工作在normal模式下，这个OCR0仍然在和TCNT0进行比较，一旦匹配后，就会产生中断或者改变OC0脚上的电平（产生PWM）。改变这个值，就会改变中断发生的时间，或者改变OC0脚上的方波的频率了。 
T1定时器1的模式9，相频修正模式，可以用来产生波形非常完整的PWM波。TCNT1设置初值，增加到0xFFFF的时间，然后从0开始计数，这个理解是正确的。可以画一个波形图对应理解一下：画一个占空比50％的方波，高电平上平分为1、2两段，低电平上平分为3、4两段。 
1就是TCCNT1从初值加，-->0xFFFF阶段，这个阶段OCR1B为高电平； 
2就是TCCNT1从0x00加-->OCR1B阶段，这个阶段为高电平；匹配后，变为低电平 
3就是TCCNT1从OCR1B加-->OCR1A阶段，这个阶段为低电平； 
4就是TCCNT1从OCR1A减-->OCR1B阶段，这个阶段为低电平；匹配后，变为高电平 
TCCNT1的初值，就是保证第一段高电平的时间，这样才能形成一个完整周期的方波。而且，这个初值应该根据OCR1B的值而设，就是TCCNT1 = 0xffff-OCR1B+1;这样才能保证时间的匹配。 
如果是模式9，那么每次变化后，算出占空比，算出OCR1B的值并赋值，会自动在下一个周期改变占空比为新值。easy。。。重点是：每次给OCR1B赋值，会在 下一个 周期改变占空比。 
//实例：利用pwm控制led光暗及峰鳴器音量大小
//ICC-AVR application builder : 2005-4-18 12:46:03  
// Target : M16  
// Crystal: 4.0000Mhz  
#include   
#include   
#define uchar unsigned char 
#define uint unsigned int 
void port_init(void); 
void timer0_init(void); 
void init_devices(void); 
void delay_short(uint t); 
uchar scan_key(void);

void port_init(void)  
{  
 PORTA = 0x00;  
 DDRA  = 0x00;  
 PORTB = BIT(PB3);  
 DDRB  = BIT(PB3);  
 PORTC = 0x00; //m103 output only  
 DDRC  = 0x00;  
 PORTD = 0x00;  
 DDRD  = 0x00;  
}  
// WGM: PWM Phase correct 
// desired value: 1KHz 
// actual value:  0.980KHz (-2.0%) 
void timer0_init(void)  
{  
 TCCR0 = 0x00; //stop  
 TCNT0 = 0x01; //set count  
 OCR0  = 0xFF;  //set compare  
 TCCR0 = 0x62; //start timer ; 相位修正, 8分頻 
}  
//call this routine to initialize all peripherals  
void init_devices(void)  
{  
 //stop errant interrupts until set up  
 CLI(); //disable all interrupts  
 port_init();  
 timer0_init();  
 MCUCR = 0x00;  
 GICR  = 0x00;  
 TIMSK = 0x00; //timer interrupt sources  
 SEI(); //re-enable interrupts  
 //all peripherals are now initialized  
} 
void delay_short(uint t) // 短延時 
{ 
  uint i; 
  for (i=0;i } 
uchar scan_key(void)  // 按鍵掃瞄 
{  
  uchar v; 
   
  v = 0;      
   
  if ((PIND & 0x07) != 0x07) 
  { 
  
  if ((PIND & 0x01) == 0)  
  { 
   v = 1; 
    delay_short(1000);   
  } 
   
  if ((PIND & 0x2) == 0)  
  { 
    v = 2; 
    delay_short(1000);   
  } 
    
  if ((PIND & 0x4) == 0)  
  { 
    v = 3; 
    delay_short(1000);   
  } 
  }; 
  while((PIND & 0x07) != 0x07);   // 判斷按鍵是不是放開    
  return v;   
} 
//  
void main(void)  
{   
 uchar key, OCR0_V; 
  
 init_devices();  
 OCR0_V = 0xff; 
  
 while(1) 
 { 
   key = scan_key(); 
    
   if (key > 0) 
   { 
     if (key==1) // 減少佔空比 
    {  
      OCR0_V -= 10; 
      OCR0 = OCR0_V; 
    }; 
     
     if (key==2) // 增加佔空比 
    {  
      OCR0_V += 10; 
      OCR0 = OCR0_V; 
    };     
     
     if (key==3) // 全黑,佔空比為100%  
    {  
      OCR0_V = 0xff; 
      OCR0 = OCR0_V; 
    };       
   } 
 };  
} 

實驗板接線: 
PB3 -----> JA.1 及 JM 
PD0 -----> K1 
PD1 -----> K2 
PD2 -----> K3 
(2)相关详细理论说明：
符号定义: 
BOTTOM 计数器计到0x0000 时即达到BOTTOM  
MAX    计数器计到0xFFFF ( 十进制的65535) 时即达到MAX  
TOP    计数器计到计数序列的最大值时即达到TOP。  
       TOP 值可以为固定值0x00FF、0x01FF或 0x03FF，或是存储于寄存器 OCR1A或ICR1里的数值，具体有赖于工作模式 分5种工作类型  
  1  普通模式 WGM1=0  
    跟51的普通模式差不多，有TOV1溢出中断标志，发生于MAX(0xFFFF)时  
    1 采用内部计数时钟     用于 ICP捕捉输入场合---测量脉宽/红外解码  
        (捕捉输入功能可以工作在多种模式下，而不单单只是普通模式)  
    2 采用外部计数脉冲输入  用于 计数，测频  
    其他的应用，采用其他模式更为方便，不需要像51般费神  
      
  2 CTC模式 [比较匹配时清零定时器模式] WGM1=4,12  
     跟51的自动重载模式差不多  
     1 用于输出50%占空比的方波信号  
     2 用于产生准确的连续定时信号  
     WGM1=4时， 最大值由OCR1A设定，TOP时产生OCF1A比较匹配中断标志  
     WGM1=12时，最大值由ICF1设定， TOP时产生ICF1输入捕捉中断标志  
           ------如果TOP=MAX，TOP时也会产生TOV1溢出中断标志  
     注:WGM=15时，也能实现从OC1A输出方波，而且具备双缓冲功能  
     计算公式： fOCn="fclk"_IO/(2*N*(1+TOP))  
                   变量N 代表预分频因子(1、8、64、256、1024)，T2多了(32、128)两级。       
       
  3 快速PWM模式 WGM1=5,6,7,14,15   
    单斜波计数，用于输出高频率的PWM信号(比双斜波的高一倍频率)  
    都有TOV1溢出中断，发生于TOP时[不是MAX,跟普通模式，CTC模式不一样]  
    比较匹配后可以产生OCF1x比较匹配中断.  
      WGM1=5时, 最大值为0x00FF， 8位分辨率  
      WGM1=6时, 最大值为0x01FF， 9位分辨率  
      WGM1=7时, 最大值为0x03FF，10位分辨率   
     WGM1=14时,最大值由ICF1设定， TOP时产生ICF1输入捕捉中断 (单缓冲)  
     WGM1=15时,最大值由OCR1A设定，TOP时产生OCF1A比较匹配中断(双缓冲,但OC1A将没有PWM能力，最多只能输出方波)  
     改变TOP值时必须保证新的TOP值不小于所有比较寄存器的数值  
    注意，即使OCR1A/B设为0x0000，也会输出一个定时器时钟周期的窄脉冲，而不是一直为低电平  
    计算公式：fPWM=fclk_IO/(N*(1+TOP))  
  4 相位修正PWM模式 WGM1=1,2,3,10,11   
    双斜波计数，用于输出高精度的，相位准确的，对称的PWM信号  
    都有TOV1溢出中断，但发生在BOOTOM时  
    比较匹配后可以产生OCF1x比较匹配中断.  
      WGM1=1时, 最大值为0x00FF， 8位分辨率  
      WGM1=2时, 最大值为0x01FF， 9位分辨率  
      WGM1=3时, 最大值为0x03FF，10位分辨率   
     WGM1=10时,最大值由ICF1设定， TOP时产生ICF1输入捕捉中断 (单缓冲)  
     WGM1=11时,最大值由OCR1A设定，TOP时产生OCF1A比较匹配中断(双缓冲,但OC1A将没有PWM能力，最多只能输出方波)  
    改变TOP值时必须保证新的TOP值不小于所有比较寄存器的数值  
    可以输出0%~100%占空比的PWM信号  
    若要在T/C 运行时改变TOP 值，最好用相位与频率修正模式代替相位修正模式。若TOP保持不变，那么这两种工作模式实际没有区别  
    计算公式：fPWM=fclk_IO/(2*N*TOP)  
  5 相位与频率修正PWM模式 WGM1=8，9   
    双斜波计数，用于输出高精度的、相位与频率都准确的PWM波形  
    都有TOV1溢出中断，但发生在BOOTOM时  
    比较匹配后可以产生OCF1x比较匹配中断.  
     WGM1=8时,最大值由ICF1设定， TOP时产生ICF1输入捕捉中断 (单缓冲)  
     WGM1=9时,最大值由OCR1A设定，TOP时产生OCF1A比较匹配中断(双缓冲,但OC1A将没有PWM能力，最多只能输出方波)  
    相频修正修正PWM 模式与相位修正PWM 模式的主要区别在于OCR1x 寄存器的更新时间  
    改变TOP值时必须保证新的TOP值不小于所有比较寄存器的数值  
    可以输出0%~100%占空比的PWM信号  
    使用固定TOP 值时最好使用ICR1 寄存器定义TOP。这样OCR1A 就可以用于在OC1A输出PWM 波。  
    但是，如果PWM 基频不断变化(通过改变TOP值)， OCR1A的双缓冲特性使其更适合于这个应用。  
    计算公式：fPWM=fclk_IO/(2*N*TOP)