nrf51822裸机教程-PWM

先简单介绍一下PWM的原理。

原理很简单。 假设COUNTER是个从0开始递增的计数器。  我们设置两个值 counter0 和counter1 在 COUNTER 计数到counter0的值时候翻转输出的电平，然后COUNTER继续计数，在计数到counter1的值的时候再翻转输出电平。 同时清零COUNTER计数器。让其从0开始重新计数，这样就可以产生一个方波。

从上面的图可以看出这个方波的一个周期T的时间是由 counter1来决定的。所以周期的调节就是通过counter1的值来调节。   而counter0的值则影响着方波的占空比。

综上，PWM的实现就是通过调节counter1和counter0的两个值来实现周期和占空比可调。

 

 

51822硬件没有PWM模块，所以如果需要使用PWM，从上面的原理介绍可以知道使用timer定时器就可以实现上述功能。

我们可以使用timer定时器中的寄存器cc[1],和cc[0]来设置上面说的counter1值和counter0值。并分别设置当计数器计数到指定值是产生中断。 在中断里面 将电平翻转就可以了。

但是这中方法因为中断的处理需要CPU参数，会影响PWM的周期和占空比。更多的影响是如果timer会频繁产生中断。导致正常的程序执行流程会被频繁打断。

所以这里需要用到 51822的 可编程外围互联系统(PPI), 该系统可以使51822的外围模块在无CPU参与的情况下相互协作。(详见PPI教程)

同时因为使用PPI 让timer模块和GPIO模块来协作产生PWM，所以这里不能使用普通的GPIO，而需要使用针对PPI的GPIOTE模块。(详见GPIOTE教程)

如上图所示。 我们使用timer模块 让其 计数到 counter0 和counter1时分别产生event0，和event1。这两个event通过PPI然后触发同一个task，这个task就是翻转电平。

下面是main.c代码细节。

#include "nrf51.h"

#include "stdio.h"

#include "nrf_gpio.h"

#define PWM_OUT          22

void timer0_init(void){

    NRF_TIMER0->PRESCALER  = 4;     //2^4   16分频成1M时钟源

    NRF_TIMER0->MODE = 0;           //timer模式

    NRF_TIMER0->BITMODE = 3;    //32bit

   

    NRF_TIMER0->CC[1] = 1000000;    //cc[1]的值等于是1s，这里相当于方波的周期为1s

    NRF_TIMER0->CC[0] =500000;      //调节占空比，这里设置为0.5

   

    NRF_TIMER0->SHORTS = 1<<1;      //设置到计数到cc1中的值时 自动清0 重新开始计数

   

    NRF_TIMER0->TASKS_START = 1;    //启动timer

}

void gpiote_init(void){

    NRF_GPIOTE->CONFIG[0] = ( 3 << 0 )        //作为task模式

                         | ( PWM_OUT << 8) //设置PWM输出引脚

                         | ( 3 << 16 )     //设置task为翻转PWM引脚的电平

                         | ( 1 << 20);     //初始输出电平为高

}

//使用了两个PPI通道。 通道0 用来将 timer的 event0 (计数到cc0的值产生的事件) 与 上面设置的GPIOTE task绑定在一起

//通道1 用来将timer的event1（计数到cc1的值产生的事件） 也与上面的GPIOTE task事件绑定在一起。

//这样到计数到cc0和cc1时都会自动翻转 PWM_OUT引脚的电平。

void ppi_set(void){

    NRF_PPI->CH[0].EEP = (uint32_t)(&NRF_TIMER0->EVENTS_COMPARE[0]);   //注意，这里赋值要取地址   

    NRF_PPI->CH[0].TEP = (uint32_t)(&NRF_GPIOTE->TASKS_OUT[0]);           

   

    NRF_PPI->CH[1].EEP = (uint32_t)(&NRF_TIMER0->EVENTS_COMPARE[1]);

    NRF_PPI->CH[1].TEP = (uint32_t)(&NRF_GPIOTE->TASKS_OUT[0]);

   

    //两个通道的task端绑定的都是翻转电平的task

    //使能PPI通道 0 和 通道1

    NRF_PPI->CHENSET = 0x03;

}

int main(void){

   

    gpiote_init();

    ppi_set();

    timer0_init();

    while(1);

return 0; 

}

通过调节cc0和cc1的值就可以分别控制占空比和周期了。这里只是个简单的示例。实际使用简单封装下就可以当做自己的PWM来使用了