MSP430程序库<十一>定时器TA的PWM输出
定时器是单片机常用的其本设备，用来产生精确计时或是其他功能；msp430的定时器不仅可以完成精确定时，还能产生PWM波形输出，和捕获时刻值(上升沿或是下降沿到来的时候)。这里完成一个比较通用的PWM波形产生程序。
- 硬件介绍：
MSP430系列单片机的TimerA结构复杂，功能强大，适合应用于工业控制，如数字化电机控制，电表和手持式仪表的理想配置。它给开发人员提供了较多灵活的选择余地。当PWM 不需要修改占空比和时间时，TimerA 能自动输出PWM，而不需利用中断维持PWM输出。
MSP430F16x和MSP430F14x单片机内部均含有两个定时器，TA和TB；TA有三个模块，CCR0-CCR2；TB含有CCR0-CCR67个模块；其中CCR0模块不能完整的输出PWM波形(只有三种输出模式可用);TA可以输出完整的2路PWM波形；TB可以输出6路完整的PWM波形。
定时器的PWM输出有有8种模式：
输出模式0 输出模式：输出信号OUTx由每个捕获/比较模块的控制寄存器CCTLx中的OUTx位定义，并在写入该寄存器后立即更新。最终位OUTx直通。
输出模式1 置位模式：输出信号在TAR等于CCRx时置位，并保持置位到定时器复位或选择另一种输出模式为止。
输出模式2 PWM翻转/复位模式：输出在TAR的值等于CCRx时翻转，当TAR的值等于CCR0时复位。
输出模式3 PWM置位/复位模式：输出在TAR的值等于CCRx时置位，当TAR的值等于CCR0时复位。
输出模式4 翻转模式：输出电平在TAR的值等于CCRx时翻转，输出周期是定时器周期的2倍。
输出模式5复位模式：输出在TAR的值等于CCRx时复位，并保持低电平直到选择另一种输出模式。
输出模式6PWM翻转/置位模式：输出电平在TAR的值等于CCRx时翻转，当TAR值等于CCR0时置位。
输出模式7PWM复位/置位模式：输出电平在TAR的值等于CCRx时复位，当TAR的值等于CCR0时置位。下图是增计数模式下的输出波形(本程序使用的是增模式3和7)：
计数模式：
增计数模式
捕获/比较寄存器CCR0用作Timer_A增计数模式的周期寄存器，因为CCR0为16位寄存器，所以该模式适用于定时周期小于65 536的连续计数情况。计数器TAR可以增计数到CCR0的值，当计数值与CCR0的值相等(或定时器值大于CCR0的值)时，定时器复位并从0开始重新计数。
连续计数模式
在需要65 536个时钟周期的定时应用场合常用连续计数模式。定时器从当前值计数到0FFFFH后，又从0开始重新计数
增/减计数模式
需要对称波形的情况经常可以使用增/减计数模式，该模式下，定时器先增计数到CCR0的值，然后反向减计数到0。计数周期仍由CCR0定义，它是CCR0计数器数值的2倍。
TA定时器有比较、捕获两种工作方式；比较可以产生PWM波形等，捕获可以精确的测量时间；这里用的是比较输出。
硬件介绍就这么多了，其他的可以参考msp430x1xx_family_users_guide(用户指南)。
- 程序实现：
本程序是直接从msp430f42x移植的，只改动了端口就能正常使用了。由此，430的模块在不同的系列中是通用的，有关寄存器是一样的；只是也许外部端口不太一样。
程序初始化部分：完成TA相关寄存器的初始化。
char TAPwmInit(char Clk,char Div,char Mode1,char Mode2) { TACTL = 0; //清除以前设置 TACTL |= MC_1; //定时器TA设为增计数模式 switch(Clk) //选择时钟源 { case 'A': case 'a': TACTL|=TASSEL_1; break; //ACLK case 'S': case 's': TACTL|=TASSEL_2; break; //SMCLK case 'E': TACTL|=TASSEL_0; break; //外部输入(TACLK) case 'e': TACTL|=TASSEL_3; break; //外部输入(TACLK取反) default : return(0); //参数有误 } switch(Div) //选择分频系数 { case 1: TACTL|=ID_0; break; //1 case 2: TACTL|=ID_1; break; //2 case 4: TACTL|=ID_2; break; //4 case 8: TACTL|=ID_3; break; //8 default : return(0); //参数有误 } switch(Mode1) //设置PWM通道1的输出模式。 { case 'P':case 'p': //如果设置为高电平模式 TACCTL1 = OUTMOD_7; //高电平PWM输出 P1SEL |= BIT2; //从P1.2输出 (不同型号单片机可能不一样) P1DIR |= BIT2; //从P1.2输出 (不同型号单片机可能不一样) break; case 'N':case 'n': //如果设置为低电平模式 TACCTL1 = OUTMOD_3; //低电平PWM输出 P1SEL |= BIT2; //从P1.2输出 (不同型号单片机可能不一样) P1DIR |= BIT2; //从P1.2输出 (不同型号单片机可能不一样) break; case '0':case 0: //如果设置为禁用 P1SEL &= ~BIT2; //P1.2恢复为普通IO口 break; default : return(0); //参数有误 } switch(Mode2) //设置PWM通道1的输出模式。 { case 'P':case 'p': //如果设置为高电平模式 TACCTL2 =OUTMOD_7; //高电平PWM输出 P1SEL |= BIT3; //从P1.3输出 (不同型号单片机可能不一样) P1DIR |= BIT3; //从P1.3输出 (不同型号单片机可能不一样) break; case 'N':case 'n': //如果设置为低电平模式 TACCTL2 =OUTMOD_3; //低电平PWM输出 P1SEL |= BIT3; //从P1.3输出 (不同型号单片机可能不一样) P1DIR |= BIT3; //从P1.3输出 (不同型号单片机可能不一样) break; case '0':case 0: //如果设置为禁用 P1SEL &= ~BIT3; //P1.3恢复为普通IO口 break; default : return(0); //参数有误 } return(1); }
主要是设置TACTL寄存器，让TA工作于增模式，设置时钟源和分频；CCTLx设置对应的输出模式；并且打开相应端口的第二功能。
设置周期函数：设置PWM波形的周期，单位是多少个TACLK周期。
void TAPwmSetPeriod(unsigned int Period) { TACCR0 = Period; }
工作于增模式时，TA计数到TACCR0,设CCR0就完成了周期的设置。
设置占空比：设置TA的PWM输出的有效电平的时间。
void TAPwmSetDuty(char Channel,unsigned int Duty) { switch(Channel) { case 1: TACCR1=Duty; break; case 2: TACCR2=Duty; break; } }
根据参数分别设置每一路的参数。
设置占空比，用千分比设置：
* 入口参数：Channel: 当前设置的通道号 1/2 Percent: PWM有效时间的千分比 (0~1000) * 出口参数：无 * 说 明: 1000=100.0% 500=50.0% ，依次类推 * 范 例: TAPwmSetPermill(1,300)设置PWM通道1方波的占空比为30.0% TAPwmSetPermill(2,825)设置PWM通道2方波的占空比为82.5% */ void TAPwmSetPermill(char Channel,unsigned int Percent) { unsigned long int Period; unsigned int Duty; Period = TACCR0; Duty = Period * Percent / 1000; TAPwmSetDuty(Channel,Duty); }
这个函数用千分比来设置PWM输出的有效时间。方便程序的使用。
有关定时器，TI提供的大量的例程，这些历程都很简洁、清晰。需要其他功能可以自己根据例程编写对应的程序。程序实现就这么多了，下面说下本程序的使用方法。
- 使用示例：
使用方式：依然是在工程中加入c文件；文件包含h头文件；然后就可以正常使用本函数了。详细参考示例工程和main.c。
main主要程序如下：
#include "msp430x16x.h" //430寄存器头文件 #include "TAPwm.h" //TA PWM输出程序库头文件 void main() { // Stop watchdog timer to prevent time out reset WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; ClkInit(); TAPwmInit('A',1,'P','P'); //将定时器TA初始化成为PWM发生器 //时钟源=ACLK ; 无分频; 通道1和通道2均设为高电平模式。 TAPwmSetPeriod(500); //通道1/2的PWM方波周期均设为500个时钟周期 TAPwmSetDuty(1,200); //1通道 有效200个时钟周期 TAPwmSetPermill(2,200); //2通道 20.0% LPM0; }
本程序调用程序库，产生两路PWM波形。
TA的PWM输出就到这儿了，如果需要更多路的PWM波，可以使用TB，他可以产生6路完整的PWM波形；可以参考本程序编写TB的波形输出程序。有什么不足之处，欢迎评论，讨论。
附件：程序库
作者：给我一杯酒
出处：http://Engin.cnblogs.com/
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