Правильная реализация Timer1 для генерации ШИМ - PullRequest
Новая
       35

Правильная реализация Timer1 для генерации ШИМ

0 голосов
/ 29 августа 2018

На Atmel ATmega328P ( таблица данных ) есть три таймера, доступных для генерации ШИМ (timer0, timer1 и timer2).

У меня уже есть то, что мне нужно, используя 8-битный таймер 2, я просто заинтересован в использовании другого таймера вместо таймера 2, потому что таймер 2 используется в различных библиотеках, и я хотел бы иметь больше детализации. Поэтому я хотел бы использовать 16-битный таймер1.

Вот то, что я использую, чтобы сгенерировать переменный коэффициент заполнения 25 кГц, используя timer2. Для этого примера рассмотрим 35% -ный рабочий цикл: 

void setup() 
{

    /*
    16*10^6/ [prescalar] / ([OCR2A]) / 2 = [desired frequency]
    16*10^6/ 8 / [OCR2A] / 2 = 25*10^3

    Prescalar table for Timer2 (from datasheet section 17-9):
    CS22    CS21    CS20
      0     0       0       = No clock source (Timer/couter stopped)
      0     0       1       = clkT2S/(No prescaling)
      0     1       0       = clkT2S/8 (From prescaler)
      0     1       1       = clkT2S/32 (From prescaler)
      1     0       0       = clkT2S/64 (From prescaler)
      1     0       1       = clkT2S/128 (From prescaler)
      1     1       0       = clkT2S/256 (From prescaler)
      1     1       1       = clkT2S/1024 (From prescaler)
    */

    pinMode(3, OUTPUT);
    TCCR2B = _BV(WGM22) | _BV(CS21);
    TCCR2A = _BV(COM2A0) | _BV(COM2B1) | _BV(COM2B0) | _BV(WGM20);
    OCR2A = 40; 
    OCR2B = 16; //40*0.35=16
}

void loop()
{ 
}

Чтобы получить тот же результат, используя timer1, должно быть невероятно просто, однако я не знаком с этими регистрами. Я искал объяснения за пределами таблицы. Я нашел этот пост: Секреты Arduino PWM , однако он охватывает только использование timer2.

Я попробовал следующее в соответствии с предложением Стефана, однако это просто приводит к тому, что оба выхода (D9 и D10) удерживаются в ВЫСОКОМ состоянии: 

void setup() 
{

    pinMode(9, OUTPUT); //D9
    pinMode(10, OUTPUT); //D10

    // Set GPIO for timer1 output for OC1A and OC1B
    //DDRB |= (1 << DDB1) | (1 << DDB2);

    ICR1 = 0xFFFF;

    // 25% duty cycle
    OCR1A = 0x0009;

    // 75% duty cycle
    //OCR1B = 0xBFFF;

    //20.14.1, pg170
    // set none-inverting mode
    TCCR1A |= ((1 << COM1A1) | (1 << COM1B1));

    //Table 20-6, pg171
    // Fast PWM mode
    TCCR1A |= (1 << WGM11);
    TCCR1B |= (1 << WGM12) | (1 << WGM13);

    // START the timer with no prescaler
    TCCR1B |= (1 << CS10);

}

void loop()
{
}

Я пытался изменить все (ICR1, OCR1A, TCCR1A), но единственной комбинацией, которая изменила что-то другое, была следующая, которая дает частоту 25 кГц на D10, и D9 удерживал HIGH, но длительность HIGH застряла на 4 мкс, независимо от регистры. (Я только что угадал и проверил с OCR1A, чтобы получить 25 кГц. Я не уверен, почему это работает.) 

void setup() 
{

    pinMode(9, OUTPUT);
    pinMode(10, OUTPUT);

    // Set GPIO for timer1 output for OC1A and OC1B
    //DDRB |= (1 << DDB1) | (1 << DDB2);

    ICR1 = 0xFFFF;

    // 25% duty cycle
    OCR1A = 0x0009;

    // 75% duty cycle 
    //This line causes both outputs to be held HIGH
    //OCR1B = 0xBFFF;

    //20.14.1, pg170
    // set none-inverting mode
    TCCR1A |= ((1 << COM1A1) | (1 << COM1B1));

    //Table 20-6, pg171
    // Fast PWM mode
    TCCR1A |= (1 << WGM11);
    TCCR1B |= (1 << WGM12) | (1 << WGM13);

    // START the timer with no prescaler
    TCCR1B |= (1 << CS10);

}

void loop()
{
}

Я использую плату Arduino Nano для прототипирования, с D9 и D10 в качестве выходных контактов timer1:

Arduino Nano pins highlighted for B1 and B2 (Изображение из https://bigdanzblog.wordpress.com)

Я пытался сменить доску, но у меня тот же результат.

Вот соответствующая информация из таблицы:

atmega28p table 20-3 through 20-5

atmega328p table 20-6

atmega328p table 20-7 timer prescaler

1 Ответ

0 голосов
/ 30 августа 2018

Таймер 1 имеет 2 выхода, OC1A и OC1B. Оба запускают один и тот же аппаратный таймер и поэтому синхронизируются. Таймер может работать в трех различных режимах: режим быстрого ШИМ, режим ШИМ с коррекцией фазы и режим с коррекцией фазы и частоты. Вам нужно будет выбрать правильный режим для вас, а также правильный прескалер таймера, который подходит для вашего приложения. Ниже приведен пример. 

// Timer1 Resolution 16-bit
// Timer1 A output at 25% Duty Cycle, Fast PWM Mode
// Timer1 B output at 75% Duty Cycle, Fast PWM Mode 

#include <avr/io.h>

int main(void)
{
    // Set GPIO for timer1 output for OC1A and OC1B
    DDRB |= (1 << DDB1) | (1 << DDB2);

    ICR1 = 0xFFFF;

    // 25% duty cycle
    OCR1A = 0x3FFF;

    // 75% duty cycle
    OCR1B = 0xBFFF;

    // set none-inverting mode
    TCCR1A |= ((1 << COM1A1) | (1 << COM1B1));

    // Fast PWM mode
    TCCR1A |= (1 << WGM11);
    TCCR1B |= (1 << WGM12)|(1 << WGM13);

    // START the timer with no prescaler
    TCCR1B |= (1 << CS10);

    while (1);
}
...