AVR单片机ATmega128的PWM的设计方法

　　定时/计数器PWM设计要点
　　根据PWM的特点，在使用ATmega128的定时/计数器设计输出PWM时应注意以下几点：
　　1）首先应根据实际的情况，确定需要输出的PWM频率范围，这个频率与控制的对象有关。如输出PWM波用于控制灯的亮度，由于人眼不能分辨42Hz以上的频率，所以PWM的频率应高于42Hz，否则人眼会察觉到灯的闪烁。
　　2）然后根据需要PWM的频率范围确定ATmega128定时/计数器的PWM工作方式。AVR定时/计数器的PWM模式可以分成快速PWM和频率（或相位）调整PWM两大类。
　　3）快速PWM可以的到比较高频率的PWM输出，但占空比的调节精度稍微差一些。此时计数器仅工作在单程正向计数方式，计数器的上限值决定PWM的频率，而比较匹配寄存器的值决定了占空比的大小。PWM频率的计算公式为：
　　PWM频率 = 系统时钟频率/（分频系数*（1+计数器上限值））
　　4）快速PWM模式适合要求输出PWM频率较高，但频率固定，占空比调节精度要求不高的应用。
　　5）频率（相位）调整PWM模式的占空比调节精度高，但输出频率比较低，因为此时计数器仅工作在双向计数方式。同样计数器的上限值决定了PWM的频率，比较匹配寄存器的值决定了占空比的大小。PWM频率的计算公式为：
　　PWM频率 = 系统时钟频率/（分频系数*2*计数器上限值））
　　6）相位调整PWM模式适合要求输出PWM频率较低，但频率固定，占空比调节精度要求高的应用。当调整占空比时，PWM的相位也相应的跟着变化（Phase
　　Correct）。
　　7）频率和相位调整PWM模式适合要求输出PWM频率较低，输出频率需要变化，占空比调节精度要求高的应用。此时应注意：不仅调整占空比时，PWM的相位会相应的跟着变化;而一但改变计数器上限值，即改变PWM的输出频率时，会使PWM的占空比和相位都相应的跟着变化（Phase
　　and Frequency Correct）。
　　8）在PWM方式中，计数器的上限值有固定的0xFF（8位T/C）;0xFF、0x1FF、0x3FF（16位T/C）。或由用户设定的0x0000-0xFFFF，设定值在16位T/C的ICP或OCRA寄存器中。而比较匹配寄存器的值与计数器上限值之比即为占空比。

　　应用例子
　　用PWM 方式来产生一个1KHz 左右的正弦波，幅度为0-Vcc/2。
　　程序中使用ATmega128 的8 位T/C0，工作模式为相位调整PWM 模式输出，系统时钟为8MHz，分频系
　　数为1，其可以产生最高PWM 频率为： 8000000Hz / 510 = 15686Hz。每16 次输出构成一个周期正弦波，正弦
　　波的频率为980.4Hz。PWM 由OC0（PB4）引脚输出。参考程序如下（ICCAVR）。
　　//ICC-AVR application builder ： 2009-04
　　// Target ： M128
　　// Crystal： 8.0000Mhz
　　#include 《iom128v.h》
　　#include 《macros.h》
　　#pragma data:code //随后的数据存放在Flash区域
　　// 128 点正弦波样本表
　　const unsigned char auc_SinParam［128］ = {
　　64，67，70，73，76，79，82，85，88，91，94，96，99，102，104，106，109，111，113，115，117，118，120，121，
　　123，124，125，126，126，127，127，127，127，127，127，127，126，126，125，124，123，121，120，118，
　　117，115，113，111，109，106，104，102，99，96，94，91，88，85，82，79，76，73，70，67，64，60，57，54，51，48，
　　45，42，39，36，33，31，28，25，23，21，18，16，14，12，10，9，7，6，4，3，2，1，1，0，0，0，0，0，0，0，1，1，2，3，4，6，
　　7，9，10，12，14，16，18，21，23，25，28，31，33，36，39，42，45，48，51，54，57，60};
　　#pragma data:data//随后数据放在RAM区
　　unsigned char x_SW = 8，X_LUT = 0;
　　#pragma _handler timer0_ovf_isr:17//中断常量表位置
　　void timer0_ovf_isr（void）
　　{
　　X_LUT += x_SW; // 新样点指针//学习此种编程风格
　　if （X_LUT 》 127） X_LUT -= 128; // 样点指针调整
　　OCR0 = auc_SinParam［X_LUT］; // 取样点指针到比较匹配寄存器
　　}
　　void main（void）
　　{
　　DDRB |= 0x10; // PB4（OC0）输出
　　TCCR0 = 0x71; // 相位调整PWM 模式，分频系数=1，正向控制OC0
　　/*
　　TCCR0
　　？ Bit 7 – FOC0： 强制输出比较
　　FOC0仅在WGM指明非时才有效。但是，为了保证与未来器件的兼容性，在使
　　用PWM 时，写TCCR0 要对其清零。对其写1 后，将立即进行比较操作。比
　　较匹配输出引脚 OC0 将按照COM01:0 的设置输出相应的电平。要注意FOC0 仅仅是一
　　个启动信号，真正对强制输出比较起作用的是COM01:0 的设置。
　　OCFn
　　OCRn
　　TCNTn
　　OCRn Value
　　OCRn - 1 OCRn OCRn + 1 OCRn + 2
　　clkI/O
　　clkTn
　　（clkI/O/8）
　　OCFn
　　OCRn
　　TCNTn
　　（CTC）
　　TOP
　　TOP - 1 TOP BOTTOM BOTTOM + 1
　　clkI/O
　　clkTn
　　（clkI/O/8）
　　Bit 7 6 5 4 3 2 1 0
　　FOC0 WGM00 COM01 COM00 WGM01 CS02 CS01 CS00 TCCR0
　　读/ 写W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W
　　初始值0 0 0 0
　　Cs2，Cs1，Cs0 =1，预分频系数为1
　　WGM01 WGM00=1 相位校正PWM模式
　　
　　*/
　　TIMSK = 0x01; // T/C0 溢出中断允许
　　SEI（）; // 使能全局中断
　　while（1）
　　{……};
　　}
　　每次计数器溢出中断的服务中取出一个正弦波的样点值到比较匹配寄存器中，用于调整下一个PWM 的脉
　　冲宽度，这样在PB4 引脚上输出了按正弦波调制的PWM 方波。当PB4 的输出通过一个低通滤波器后，便得
　　到一个980.4Hz 的正弦波了。如要得到更精确的1KHz 的正弦波，可使用定时/计数器T/C1，选择工作模式
　　10，设置ICR1=250 为计数器的上限值