2021年10月15日 | STM8与汇编语言（16）－－PWM

在单片机应用系统中，也常常会用到PWM信号输出，例如电机转速的控制。现在很多高档的单片机也都集成了PWM功能模块，方便用户的应用。

对于PWM信号，主要涉及到两个概念，一个就是PWM信号的周期或频率，另一个就是PWM信号的占空比。例如一个频率为1KHZ，占空比为30%，有效信号为1的PWM信号，在用示波器测量时，就是高电平的时间为300uS，低电平的时间为700uS的周期波形。

在单片机中实现PWM信号的功能模块，实际上就是带比较器的计数器模块。首先该计数器循环计数，例如从0到N，那么这个N就决定了PWM的周期，PWM周期=（N+1）*计数器时钟的周期。在计数器模块中一定还有一个比较器，比较器有2个输入，一个就是计数器的当前值，另一个是可以设置的数，这个数来自一个比较寄存器。当计数器的值小于比较寄存器的值时，输出为1（可以设置为0），当计数器的值大于或等于比较寄存器的值时，输出为0（也可设置为1，与前面对应）。

了解了这个基本原理后，我们就可以使用STM8单片机中的PWM模块了。下面的实验程序首先将定时器2的通道2设置成PWM输出方式，然后通过设置自动装载寄存器TIM2_CCR2，决定PWM信号的周期。在程序的主循环中，循环修改占空比，先是从0逐渐递增到128，然后再从128递减到0。

当把下面的程序在ST的三合一板上运行时，可以看到发光二极管LD1逐渐变亮，然后又逐渐变暗，就这样循环往复。如果用示波器看，可以看到驱动LD1的信号波形的占空比从0变到50%，然后又从50%变到0。

同样还是利用ST的开发工具，生成一个汇编程序的框架，然后修改其中的main.asm，修改后的代码如下。

stm8/

      #include "mapping.inc"

      #include "STM8S207C_S.INC"

; 定义堆栈空间的起始位置和结束位置

stack_start.w  EQU   $stack_segment_start

stack_end.w   EQU    $stack_segment_end

             segment 'rom'           ; 下面开始定义一个段，该段位于ROM中

main.l                        ; 定义复位后的第一条指令的标号（即入口地址）

;

; 首先要初始化堆栈指针

       LDW    X,#stack_end        

       LDW    SP,X

;                                                            

       CALL   CLK_Init         ; 初始化时钟

       CALL   TIM_Init         ; 初始化定时器      

;

; 下面的循环将占空比逐渐从0递增到128

       LD     A,#$00

MAIN_LOOP.L                  

       PUSH   A               ; 保存当前占空比

       LD     A,#$00

       LD     TIM2_CCR2H,A

       POP    A

       LD     TIM2_CCR2L,A     ; 设置占空比

       PUSH   A               ; 保存当前占空比

       LD     A,#$5           

       CALL   DELAY_MS         ; 延时5MS

       POP    A              ; 恢复占空比

       INC    A              ; 当前占空比+1

       CP     A,#128           

       JRNE   MAIN_LOOP        ; 若不等于128，则循环

;

; 下面的循环将占空比逐渐128递减到0

MAIN_LOOP2.L                  

       PUSH   A               ; 保存当前占空比

       LD     A,#$00

       LD     TIM2_CCR2H,A

       POP    A

       LD     TIM2_CCR2L,A     ; 设置占空比

       PUSH   A               ; 保存当前占空比

       LD     A,#$5

       CALL   DELAY_MS         ; 延时5MS

       POP    A              ; 恢复占空比

       DEC    A              ; 当前占空比-1

       CP     A,#$00

       JRNE   MAIN_LOOP2       ; 若不等于0，则循环

       JRA    MAIN_LOOP        ; 重新开始大循环

; 函数功能：延时

; 输入参数：寄存器A －－ 要延时的毫秒数，这里假设CPU的主频为2MHZ

; 输出参数：无

; 返 回 值：无

; 备    注：无

DELAY_MS.L

       PUSH   A               ; 将入口参数保存到堆栈中

       LD     A,#250          ; 寄存器A<-250,作为下面的循环数

DELAY_MS_1.L

       NOP                   ; 用空操作指令进行延时4T

       NOP

       NOP

       NOP

       NOP

       DEC    A              ; 寄存器A<-A-1，本条指令执行之间为1T

       JRNE   DELAY_MS_1       ; 若不等于0，则循环，

                                  ; 本条指令执行时间为2T（跳时）或1T（不跳时）

       POP    A              ; 从堆栈中恢复入口参数

       DEC    A              ; 将要延时的MS数－1

       JRNE   DELAY_MS         ; 若不等于0，则循环

       RET                   ; 函数返回

; 函数功能：初始化时钟

; 输入参数：无

; 输出参数：无

; 返 回 值：无

; 备    注：无

CLK_Init.L

       LD     A,#$E1

       LD     CLK_CMSR,A       ; HSI作为主时钟源

       LD     A,CLK_CKDIVR

       AND    A,#$E7

       OR     A,#$10

       LD     CLK_CKDIVR,A     ; 10: fHSI= fHSI RC output/ 4

                             ; fHSI = fHSI RC输出/4 = 4MHZ

                             ; 这个时钟也作为外设的时钟 

       OR     A,#$01

       LD     CLK_CKDIVR,A     ; 001: fCPU="fMASTER/2". = 2MHZ

       RET

;

; 函数功能：初始化定时器2的通道2，用于控制LED的亮度

; 输入参数：无

; 输出参数：无

; 返 回 值：无

; 备    注：无

TIM_Init.L

       LD     A,TIM2_CCMR2

       OR     A,#$70

       LD     TIM2_CCMR2,A ; Output mode PWM2.                   */

                         ; 通道2被设置成比较输出方式

                         ; OC2M = 111,为PWM模式2，

                         ; 向上计数时，若计数器小于比较值，为无效电平