STC12C5201AD單片機的PWM功能的應用總結

52xxAD系列單片機的內部集成了兩路可編程計數陣列模塊（PCA），可用於軟體定時器、外部脈衝的捕捉、高速輸出和脈寬調製輸出（PWM）。

這裡主要是對PWM輸出功能進行介紹。

首先要清楚與PCA/PWM應用有關的特殊功能寄存器

1、PCA工作模式寄存器CMOD

CIDL：空閒模式下是否停止PCA計數的控制位

當CIDL=0時，空閒模式下PCA計數器繼續工作

當CIDL=1時，空閒模式下PCA計數器停止工作

CPS2CPS1CPS0：pca計數器脈衝源選擇控制位。

0 0 0 0，系統時鐘SYSCLK/12

0 0 1 1，系統時鐘SYSCLK/2

0 1 0 2，定時器0的溢出脈衝。由於定時器0可以工作在1T模式，所以可以達到計一個時鐘就溢出，從而達到最高頻率CPU工作時時鐘SYSCLOCK，通過改變定時器0的溢出率，可以實現可調頻率的PWM輸出。

0 1 1 3，ECI/P1.2（或P1.4）腳輸入的外部時鐘（最大速率=SYSCLK/2）

1 0 0 4，系統時鐘 SYSCLK

1 0 1 5，系統時鐘/4，sysclk/4

1 1 0 6，系統時鐘/6，

1 1 1 7， 系統時鐘/8

2、PCA控制寄存器CCON

CF：PCA計數器陣列溢出標誌位。當PCA計數器溢出時，CF由硬體置位。如果CMOD寄存器的ECF位置位，則CF標誌可用來產生中斷。CF位可通過硬體或軟體置位，但只可通過軟體清零。

CR:PCA計數器陣列運行控制位，該位通過軟體置位，用來啟動計數器陣列計數，通過軟體清零，用來關閉PCA計數器。

CCF1：pca模塊1中斷標誌。當出現匹配或捕獲時該位由硬體置位，必須通過軟體清零

CCF0：PCA模塊0中斷標誌。

3、PCA比較/捕獲寄存器CCAPM0和CCAPM1

ECOM0：允許比較器功能控制位。為1，允許

CAPP0：正捕獲控制位。為1，允許

CAPN0：負捕獲控制位。為1，允許

MAT0：匹配控制位。

為1時，PCA計數值與模塊的比較/捕獲寄存器的值的匹配將置位CCON寄存器的中斷標誌位CCF0。

TOG0：翻轉控制位。當tog0=1時，工作在PCA高速輸出模式，PCA計數器的值與模塊的比較/捕獲寄存器的值的匹配將使CEX0腳翻轉。（CCP0/PCA0/PWM0/P1.3）

PWM0：脈衝調節模式

當PWM0=1時，允許CEX0腳用作脈寬調節輸出（CCP0/PCA0/PWM0/P1.3）

ECCF0：時能CCF0中斷。使能寄存器CCON的比較/捕獲標誌CCF0，用來產生中斷。

4、PCA的16位寄存器——低8位CL和高8位CH

用於保存PCA的裝載值。

5、PCA捕捉/比較寄存器——CCAPnL（低位字節）和CCAPnH（高位字節）

當PCA模塊用於捕獲或比較時，它們用於保存各個模塊的16位捕捉計數值；當PCA模塊用於PWM模式時，它們用來控制輸出的佔空比。其中，n=0、1，分別對應模塊0和模塊1.復位值均為00H，對應的地址分別為：

CCAP0_EAH CCAP0H_FAH：

CCAP1_EBHCCAP1H_FAH;

PCA模塊的工作模式設定表如下：

ECOMn CAPPn CAPNn MATn TOGn PWMn ECCFn模塊功能

0 0 0 0 0 0 0無此操作

1 0 0 0 0 1 0 8位PWM，無中斷

1 1 0 0 0 1 1 8位PWM輸出，由低變高可產生中斷

1 0 1 0 0 1 1 8位PWM輸出，由高變低可產生中斷

1 1 1 0 0 1 1 8位PWM輸出，由低變高或者有高變低均可產生中斷

X 1 0 0 0 0 x 16位捕獲模式，由CCPn/PCAn的上升沿觸發

X 0 1 0 0 0 x 16位捕獲模式，由CCPn/PCAn的下降沿觸發

X 1 1 0 0 0 x 16位捕獲模式，由CCPn/PCAn的跳變觸發

1 0 0 1 0 0 x 16位軟體定時器

1 0 0 1 1 0 x 16位高速輸出

6、 PCA的16位計數器——低8位CL和高8位CH

用於保存PCA的裝載值。

7、 PCA捕捉/比較寄存器CCAPnL（低位字節）和CCAPnH（高位字節）

當PCA 模塊用於捕獲或比較時，它們用於保存各個模塊的16位捕捉計數值；當PCA模塊用於PWM模式時，它們用來控制輸出的佔空比。其中，n=0，1分別對應模塊0和模塊1.復位值均為00H。它們對應的地址分別為：

CCAP0L_EAH CCAP0H_FAH：模塊0的捕捉/比較寄存器

CCAP1L_EBH CCAP1H_FBH：模塊1的捕捉/比較寄存器。

脈寬調節模式

Plus width modulation 是一種使用程序來控制波形佔空比、周期、相位波形的技術，在三相電機驅動，D/A轉換等場合有廣泛的應用。

STC12C5201AD系列的PCA模塊可以通過程序設定，使其工作於8位PWM模式。

由於所有的模塊共用僅有的PCA定時器，所有它們的輸出頻率相同。各個模塊的輸出佔空比是獨立變化的，與使用的捕捉寄存器EPCnL，CCAPnL有關。當寄存器CL的值小於EPCnL，CCAPnL時，輸出為低；當寄存器CL的值大於等於EPCnL，CCAPnL的值時，輸出為高。當CL得值由FF變為00溢出時，EPCnH，CCAPnH的內容裝載到EPCnL，CCAPnL中，這樣就實現無幹擾的更新PWM 。要使用PWM模式，模塊CCAPMn寄存器的PWMn和ECOMn位必須置位。

由於PWM是8位的，故PWM的頻率=PCA時鐘輸入源頻率/256

PCA時鐘輸入源可以從以下的幾種進行選擇：SYSCLK SYSCLY/2SYSCLK/4SYSCLK/6 SYSCLK/8SYSCLK/12定時器0的溢出，ECI/P3.4的輸入。

如果要實現可調頻率的PWM 輸出，可選擇定時器0的溢出率或則ECI腳的輸入作為PCA/PWM的時鐘輸入源

當EPCnL=0及CCAPnL-00H時，PWM固定輸出高

當EPCnL=1及CCAPnL=FFH時，PWM固定輸出低

當某個I/O口作為PWM使用時，改口的狀態

PWM之前口的狀態 PWM輸出時口的狀態

弱上拉/準雙向強推輓輸出/強上拉輸出，要加輸出限流電阻1K-10K

強推輓輸出/強上拉輸出強推輓輸出/強上拉輸出，要加輸出限流電阻1K-10K

僅為輸入/高阻 PWM無效

開漏開漏

下面便是STC手冊中的一個C語言例子

#include

#include 「intrins.h」

#define FOSC 12000000L

Typedef unsigned int WORD;

Typedef unsigned char BYTE;

sfr CCON=0xd8;//PCA control register

sbit CCF0=CCON^0;//PCA module_0 interrupt flag

sbit CCF1=CCON^1;//pca module_1 interrupt flag

sbit CR=CCON^6;//pca time run control bit

sbit CF=CCON^7;//PCA timer overflow flag

sfr CMOD=0xd9;//pca mode register

sfr CL=0xe9;//PCA base time low

sfr CH=0xf9;//PCA base time high

sfr CCAPM0=0XDA;//PCA module_0 mode register

sfr CCAP0L=0XEA;//PCA module_0 capture register low

sfr CCAP0H=0XFA;//PCA module_0 capture register high

sfr CCAPM1=0XDB;//PCA module_1 mode register

sfr CCAP1L=0xeb;//PCA module_1 capture register low

sfr CCAP1H=0XFB，//PCA module_1 capture register high

sfr PCAPWM0=0XF2;

sfr PCAPWM1=0XF3;

void main（）

{

CCON=0;//initial PCA control register

//PCA timer stop running

//clear CF flag

//clear all module interrupt flag

CL=0;//reset PCA base timer

CH=0;

CMOD=0X02;//set PCA time clock source as fosc/2

//disable PCA timer overflow interrupt

CCAP0H=CCAP0L=0X80;//PWM0 port output 50% duty cycle sequare wave

CCAPM0=0X42;//PCA module_0 work in 8_bit PWM mode

// and no PCA interrupt

CCAP1H=CCAP1L=0XFF;//pwm1 port output 0% duty cycle square wave

PCAPWM1=0X03;//

CCAPM1=0X42;//PCA module_1 work in 8_bit PWM mode and no PCA interrupt

CR=1;//PCA timer start run

While（1）;

}

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