【文章內(nèi)容簡介】 /PWM應(yīng)用有關(guān)的特殊功能寄存器如下表31所示表31與PCA/PWM應(yīng)用有關(guān)的特殊功能寄存器符號描述地址位地址及符號復(fù)位值B7B6B5B4B3B2B1B0CCONPCRD8HCFCR————CCF1CCF000xx,xx00CMODPMRD9HCIDL———CPS2CPS1CPS0ECF0xxx,0000CCAPM0PM0MRDAH —ECOM0CAPP0CAPN0MAT0TOG0PWM0ECCF0x000,0000CCAPM0PM1MRDBH—ECOM1CAPP1CAPN1MAT1TOG1PWM1ECCF1x000,0000CLPBTLE9H0000,0000CHPBTHF9H0000,0000CCAP0LPM0CRLEAH0000,0000CCAP0HPM0CEHFAH0000,0000CCAP1LPM1CRLEBH0000,0000CCAP1HPM1CRHFBH0000,0000PCAPWM0PPMAR0F2H——————EPC0HEPC0Lxxxx,xx00PCAPWM0PPMAR1F3H——————EPC1HEPC1Lxxxx,xx00AUXR1AR1A2HPCAP4SPIP4S2P4GF2ADRJ —DPSx000,00x0PCA工作模式寄存器CMOD表32 PCA工作模式寄存器格式SFR nameAddressBitB7B6B5B4B3B2B1B0CCOND9HNameCIDL CPS2CPS1CPS0ECFCIDL：空閑模式下是否停止PCA計數(shù)的控制位。當CIDL=0時，空閑模式下 PCA計數(shù)器繼續(xù)工作； 當CIDL=1時，空閑模式下 PCA計數(shù)器停止工作。CPSCPSCPS0：PCA計數(shù)脈沖源選擇控制位。PCA計數(shù)脈沖選擇如下表33所示。表33PCA計數(shù)脈沖選擇CPS2CPS1CPS0選擇PCA/PWM時鐘源輸入 0 0 00,系統(tǒng)時鐘，SYSclk/12 0 0 11,系統(tǒng)時鐘，SYSclk/12 0 1 02,定時器0的溢出脈沖。由于定時器0可以工作在IT模式，所以可以達到一個時鐘就溢出，從而達到最高頻率CPU工作時鐘SYSclk。通過改變定時器0的溢出率，可以實現(xiàn)可調(diào)頻率的PWM輸出 0 1 13，ECI/（）腳輸入的外部時鐘（最大速率=SYSclk/12） 1 0 04，系統(tǒng)時鐘，SYSclk 1 0 15，系統(tǒng)時鐘/4，SYSclk/4 1 1 06，系統(tǒng)時鐘/6，SYSclk/6 1 1 17，系統(tǒng)時鐘/8，SYSclk/8 PCA控制寄存器CCONPCA控制寄存器的格式如下表34所示：表34 PCA控制寄存器格式SFR nameAddressBitB7B6B5B4B3B2B1B0CCOND8HNameCFCR CCF1ECFCF：PCA計數(shù)器陣列溢出標志位。當PCA計數(shù)器溢出時， CF由硬件置位。如果CMOD寄存器的ECF位置位，則 CF標志可用來產(chǎn)生中斷。CF位可通過硬件或軟件置位，但只可通過軟件清零。CR：PCA計數(shù)器陣列運行控制位。該位通過軟件置位， 用來起動 PCA計數(shù)器陣列計數(shù)。該位通過軟件清零,用來關(guān)閉PCA計數(shù)器。CCF1：PCA模塊1中斷標志。當出現(xiàn)匹配或捕獲時該位由硬件置位。該位必須通過軟件清零。CCF0：PCA模塊0中斷標志。當出現(xiàn)匹配或捕獲時該位由硬件置位。該位必須通過軟件清零。PCA比較/捕獲寄存器CCAPM0和CCAPM1PCA模塊0的比較/捕獲寄存器的格式如下表35所示：表35 PCA模塊0比較/捕獲寄存器格式SFR nameAddressBitB7B6B5B4B3B2B1B0CCAPM0DAHNameECOM0CAPP0CAPN0 MAT0TOG0PWM0ECCFM0ECOM0:允許比較器功能控制位。當ECOM0＝1時，允許比較器功能。CAPP0：正捕獲控制位。當CAPP0＝1時，允許上升沿捕獲。CAPN0：負捕獲控制位。當CAPN0＝1時，允許下降沿捕獲。MAT0：匹配控制位。TOG0：翻轉(zhuǎn)控制位。當TOG0＝1時，工作在PCA高速輸出模式，PCA計數(shù)器的?與模塊的比較/捕獲寄存器的?的匹配將使CEX0腳翻轉(zhuǎn)。(CEX0/PCA0/PWM0/)PWM0：脈寬調(diào)節(jié)模式。當PWM0＝1時，允許 CEX0腳用作脈寬調(diào)節(jié)輸出。(CEX0/PCA0/PWM0/)ECCF0：使能CCF0中斷。使能寄存器CCON的比較/捕獲標志CCF0，用來產(chǎn)生中斷。PCA模塊1的比較/捕獲寄存器的格式如下表36所示：表36 PCA模塊1比較/寄存器格式SFR nameADBitB7B6B5B4B3B2B1B0CCAPM1DBHNameECOM1CAPP1CAPN10 MAT1TOG1PWM1ECCFM1ECOM1：允許比較器功能控制位。當ECOM0＝1時，允許比較器功能。CAPP1：正捕獲控制位。當CAPP0＝1時，允許上升沿捕獲。CAPN1：負捕獲控制位。當CAPN0＝1時，允許下降沿捕獲。MAT1：匹配控制位。TOG1：翻轉(zhuǎn)控制位。當TOG0＝1時，工作在PCA高速輸出模式，PCA計數(shù)器的?與模塊的比較/捕獲寄存器的?的匹配將使CEX0腳翻轉(zhuǎn)。(CEX0/PCA0/PWM0/)PWM1：脈寬調(diào)節(jié)模式。當PWM0＝1時，允許CEX0腳用作脈寬調(diào)節(jié)輸出。(CEX0/PCA0/PWM0/)ECCF1：使能CCF0中斷。使能寄存器CCON的比較/捕獲標志CCF0，用來產(chǎn)生中斷。PCA的16位計數(shù)器—低8位CL和高8位CHCL和CH地址分別為E9H和F9H，復(fù)位?均為00H，用于保存PCA的裝載?。PCA捕捉/比較寄存器—CCAPnL(低位字節(jié))和CCAPnH(高位字節(jié))當PCA模塊用于捕獲或比較時，它們用于保存各個模塊的16位捕捉計數(shù)?；當PCA模塊用于PWM模式時，它們用來控制輸出的占空比。其中，n=0、1，分別對應(yīng)模塊0和模塊1。復(fù)位?均為00H。它們對應(yīng)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。PCA模塊PWM寄存器PCA_PWM0和PCA_PWM1PCA模塊0的PWM寄存器的格式如下表37所示：表37 PCA模塊0的PWM寄存器格式SFR nameAddressBitB7B6B5B4B3B2B1B0PCAPWM0F2HNameEPC0HEPC0LEPC0H：在PWM模式下，與CCAP0H組成9位數(shù)。EPC0L：在PWM模式下，與CCAP0L組成9位數(shù)。PCA模塊1的PWM寄存器的格式如下表38所示：表38 PCA模塊1的PWM寄存器格式SFR nameAddressBitB7B6B5B4B3B2B1B0PCAPWM1F2HNameEPC1HEPC1LEPC1H：在PWM模式下，與CCAP1H組成9位數(shù)。EPC1L：在PWM模式下，與CCAP1L組成9位數(shù)。將單片機的PCA/PWM功能從P1口設(shè)置到P4口的寄存器AUXR1輔助寄存器1的格式如下表39所示：表39 PCA輔助寄存器1格式SFR nameAddressBitB7B6B5B4B3B2B1B0AUXR1A2HNamePCAP4 PIP4S2P4GF2ADRJ DPS 輸出PWM原理脈寬調(diào)制(PWM，Pulse Width Modulation)是一種使用程序來控制波形占空比、周期、相位波形的技術(shù)，在三相電機驅(qū)動、D/A轉(zhuǎn)換等場合有廣泛的應(yīng)用。STC12C5A60S2系列單片機的PCA模塊可以通過程序設(shè)定，使其工作于8位PWM模式。PWM模式的結(jié)構(gòu)如下圖37所示。圖37 PWM模式的結(jié)構(gòu)所有PCA模塊都可用作PWM輸出（圖37）。輸出頻率?決于 PCA定時器的時鐘源。由于所有模塊共用僅有的PCA定時器，所有它們的輸出頻率相同。各個模塊的輸出占空比是獨立變化的，與使用的捕獲寄存器[EPCnL,CCAPnL]有關(guān)。當寄存器 CL的?小于[EPCnL, CCAPnL]時，輸出為低；當寄存器CL的?等于或大于 [EPCnL,CCAPnL]時，輸出為高。當CL的?由FF變?yōu)?0溢出時，[EPCnH,CCAPnH]的內(nèi)容裝載到[EPCnL,CCAPnL]中。這樣就可實現(xiàn)無干擾地更新PWM。要使能PWM模式，模塊CCAPMn寄存器的PWMn和ECOMn位必須置位。由于PWM是8位的，所以： PWM的頻率=PCA時鐘輸入源頻率/256。 輸出PWM時的寄存器設(shè)置 sfr CCON=0XD8。 sbit CCF0=CCON^0。 sbit CCF1=CCON^1。 sbit CR =CCON^6。 sbit CF =CCON^7。 sfr CMOD=0xD9。 sfr CL =0xE9。 sfr CH =0XF9。 sfr CCAPM0=0xDA。 sfr CCAPOL=0xEA。 sfr CCAP0H=0xfa。 sfr CCAPM1=0xdb。 sfr CCAP1L=0xEB。 sfr CCAP1H=0xFB。 sfr PCAPWM0=0XF2。 sfr PCAPWM1=0XF3。 在單片機中輸出PWM的程序void main() { CCON = 0。CL = 0。 CH = 0。 CMOD = 0x02。 CCAP0H = CCAP0L = 0x80。 CCAPM0 = 0x42。 CCAP1H = CCAP1L = 0xff。PCAPWM1 = 0x03。 CCAPM1 = 0x42。 CR = 1。 while (1) {. . .(下加程序) . . .}}根據(jù)上文提到，PWM的頻率=PCA時鐘輸入源頻率/256 ，而“0x80”化成十進制數(shù)是128，故占空比為128/256=50%，因此只要改變程序中的“0x80”就可以改變高電平的占空比。因為考慮到輸出PWM占空比容易，這是選用這個芯片的重要原因。 八位數(shù)碼管的顯示原理 段選顯數(shù)原理8段數(shù)碼管如圖38所示由8個LED（LiteEmitDiode）組成。分為共陰和共陽兩種接法。左圖為共陰接法，將8個LED的陰極共同接地，當單片機的I/O口給出高電平的時候，LED點亮。右圖為共陽接法，將8個LED的陽極共同接高，當單片機的I/O口給出低電平的時候，LED點亮。圖38 共陰與共陽接法數(shù)碼管的驅(qū)動分為動態(tài)驅(qū)動和靜態(tài)驅(qū)動兩種。所謂靜態(tài)驅(qū)動，就是將數(shù)碼管每個LED燈對應(yīng)一個I/O口。通過單片機的P口來控制LED燈的亮和滅。I/O口之間互相獨立。這樣的優(yōu)點是驅(qū)動很簡單，只需要用I/O口直接控制LED（LED功率較大時需要加三極管等驅(qū)動電路）。一般來說，靜態(tài)驅(qū)動比動態(tài)驅(qū)動占用的I/O口多。與靜態(tài)顯示方法不同，動態(tài)顯示驅(qū)動的設(shè)計方法是將數(shù)碼管的驅(qū)動端一對一連接在一起接單片機的數(shù)據(jù)口，而將各個數(shù)碼管的公共端單獨送至單片機的I/O口進行片選。通過片選信號依次點亮各個數(shù)碼管，由于人眼有視覺暫留的特性，因此如果第一個數(shù)碼管滅和第二個數(shù)碼管亮之間的時間足夠短，人眼是感覺不出數(shù)碼管的變化的。靜態(tài)驅(qū)動方式簡單不容易出錯，如果電路設(shè)計合適，也能夠用較少的線完成多個數(shù)碼管的驅(qū)動。動態(tài)驅(qū)動方式省單片機的資源，如今已經(jīng)有很多這樣成熟的基于動態(tài)掃描的芯片。如下圖39所示“8”字示意圖圖39 “8”字示意圖 當某個二極管導(dǎo)通時，相應(yīng)的字段發(fā)光。例如，如果二極管a、b、c、d、e、f、g導(dǎo)通，則比劃段全亮，顯示“8”的字樣