【正文】 R) 寄存器和 GPTM TimerB 模式 (GPTMTBMR) 寄存器。 功能描述 每個(gè) GPTM 模塊的主要元件包括兩個(gè)自由運(yùn)行的先遞增后遞減計(jì)數(shù)器（稱作TimerA和 TimerB）、兩個(gè) 16位匹配寄存器、兩個(gè)預(yù)分頻器匹配寄存器、兩個(gè) 16位裝載 /初始化寄存器和它們相關(guān)的控制功能。 通用定時(shí)器模塊是 Stellaris? 微控制器的一個(gè)定時(shí)資源。由于所有通用定時(shí)器的觸發(fā)信號(hào)在到達(dá) ADC 模塊前一起進(jìn)行或操作，因而只需使用一個(gè)定時(shí)器來(lái)觸發(fā) ADC事件。每個(gè) GPTM 模塊包含兩個(gè) 16 位的定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器（稱作 TimerA 和 TimerB），用戶可以將它們配置成獨(dú)立運(yùn)行的定時(shí)器 或事件計(jì)數(shù)器，或?qū)⑺鼈兣渲贸?1個(gè) 32位定時(shí)器 或一個(gè) 32位實(shí)時(shí)時(shí)鐘 (RTC)。 可編程定時(shí)器可對(duì)驅(qū)動(dòng)定時(shí)器輸入管腳的外部事件進(jìn)行計(jì)數(shù)或定時(shí)。同樣地，故障控制也能夠禁能所有的 PWM 信號(hào)。通過(guò)一個(gè)寄存器就 能夠?qū)?shí)際傳遞到管腳的 PWM 信號(hào)進(jìn)行修改。停止?fàn)顟B(tài)不會(huì)產(chǎn)生控制器中斷。 用戶可以將 PWM 發(fā)生器配置為在停止條件期間停止計(jì)數(shù)。如果無(wú)效狀態(tài)指的是信號(hào)能夠長(zhǎng)期停留的安全狀態(tài)，那么這樣可避免輸出信號(hào)在故障狀態(tài)下以危險(xiǎn)的方式驅(qū)動(dòng)外部電路。 每個(gè)輸出信號(hào)都帶有一個(gè)故障位。 故障狀態(tài) 影響 PWM 模塊的外部條件有兩個(gè)；一個(gè)是故障管腳的信號(hào)輸入，另一個(gè)是由調(diào)試器引發(fā)的控制器中止。 裝載和比較器匹配的更新方法可以在各個(gè) PWM發(fā)生器模塊中單獨(dú)配置。 另一種方法是同步更新，它要等全局同步更新信號(hào)有效才使用新值，同步更新信號(hào)有效時(shí)，計(jì)數(shù)器 一到零就立即使用新值。一種是立即更新，計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)一到零就立即使用新值。這樣，通過(guò)那些信號(hào)邊沿之間的已知關(guān)系可產(chǎn)生 2 個(gè)以上的 PWM 信號(hào)，因?yàn)橛?jì)數(shù)器總是具有相同的值。 同步方法 具有全局復(fù)位功能，該功能可同時(shí)復(fù)位 PWM 發(fā)生器中的任何或全部計(jì)數(shù)器。選擇的事件不同，在 PWM信號(hào)內(nèi)產(chǎn)生中斷 或 ADC觸發(fā) 的位置也不同。用戶可以選擇這些事件中的任一個(gè)或一組作為中斷源；只要其中一個(gè)所選事件發(fā)生就會(huì)產(chǎn)生中 斷。第二個(gè)輸出PWM 信號(hào)為輸入信號(hào)的反相信號(hào)，在輸入信號(hào)的下降沿和這個(gè)新信號(hào)的上升沿之間增加了可編程的延遲時(shí)間。如果死區(qū)發(fā)生器使能，則丟棄第二個(gè) PWM 信號(hào)，并在第一個(gè) PWM 信號(hào)基礎(chǔ)上產(chǎn)生兩個(gè) PWM 信號(hào)。 死區(qū)發(fā)生器 PWM 發(fā)生器產(chǎn)生的兩個(gè) PWM 信號(hào)被傳遞到死區(qū)發(fā)生器。當(dāng)匹配 A或匹配 B事件與零或裝載事件重合時(shí)，它們可以被忽略。在遞減計(jì)數(shù)模式中，能夠影響 PWM信號(hào)的事件有 4個(gè)：零、裝載、匹配 A遞減、匹配 B遞減。如果任一比較器的值大于計(jì)數(shù)器的裝載值，則該比較器永遠(yuǎn)不會(huì)輸出高電平脈沖。在先遞增后遞減計(jì)數(shù)模式中，比較器在遞增和遞減計(jì)數(shù)時(shí)都要進(jìn)行比較，因此必須通過(guò)計(jì)數(shù)器的方向信號(hào)來(lái)限定。注：在遞減計(jì)數(shù)模式中，零脈沖之后緊跟著一個(gè)裝載脈沖。通常，遞減計(jì)數(shù)模式是用來(lái)產(chǎn)生左對(duì)齊或右對(duì)齊的 PWM 信號(hào)，而先遞增后遞減計(jì)數(shù)模式是用來(lái)產(chǎn)生中心對(duì)齊的 PWM信號(hào)。在遞 減計(jì)數(shù)模式中，定時(shí)器從裝載值開始計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)到零時(shí)又返回到裝載值并繼續(xù)遞減計(jì)數(shù)。 3個(gè)發(fā)生器模塊也可產(chǎn)生 3相反相器橋所需的完整 6通道門控。 StellarisPWM 模塊具有極大的靈活性。 每個(gè) PWM發(fā)生器模塊產(chǎn)生兩個(gè) PWM信號(hào)，這兩個(gè) PWM信號(hào)可以是獨(dú)立的信號(hào)（基于同一定時(shí)器因而頻率 相同的獨(dú)立信號(hào)除外），也可以是一對(duì)插入了死區(qū)延遲的互補(bǔ)（ plementary）信號(hào)。每個(gè) PWM發(fā)生器模塊包含 1個(gè)定時(shí)器（ 16位遞減或先遞增后遞減計(jì)數(shù)器）， 2個(gè) PWM比較器，PWM信號(hào)發(fā)生器，死區(qū)發(fā)生器和中斷 /ADC觸發(fā) 選擇器。 PWM 通常使用在開關(guān)電源（ switching power）和電機(jī)控制中。 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） 外文翻譯 學(xué)生姓名： 院（系）： 專業(yè)班級(jí)： 指導(dǎo)教師： 完成日期： ARM CortexM3 脈寬調(diào)制器 (PWM)與通用定時(shí)器 脈寬調(diào)制（ PWM）是一項(xiàng)功能強(qiáng)大的技術(shù)，它是一種對(duì)模擬信號(hào)電平進(jìn)行數(shù)字化編碼的方法。在脈寬調(diào)制中使用高分辨率計(jì)數(shù)器來(lái)產(chǎn)生方波 ，并且可以通過(guò)調(diào)整方波的占空比來(lái)對(duì)模擬信號(hào)電平進(jìn)行編碼。 StellarisPWM 模塊由 3 個(gè) PWM 發(fā)生器模塊 1 個(gè)控制模塊組成。而控制模塊決定了 PWM信號(hào)的極性，以及將哪個(gè)信號(hào)傳遞到管腳。這些 PWM發(fā)生模塊的輸出信號(hào)在傳遞到器件管腳之前由輸出控制模塊管理。它可以產(chǎn)生簡(jiǎn)單的 PWM 信號(hào)，如簡(jiǎn)易充電泵需要的信號(hào)；也可以產(chǎn)生帶死區(qū)延遲的成對(duì) PWM信號(hào)，如供半 H橋（ halfH bridge）驅(qū)動(dòng)電路使用的信號(hào)。 PWM定時(shí)器 每個(gè) PWM 發(fā)生器的定時(shí)器都有兩種工作模式：遞減計(jì)數(shù)模式或先遞增后遞減計(jì)數(shù)模式。在先遞增后遞減計(jì)數(shù)模式中，定時(shí)器從 0開始往上計(jì)數(shù)，一直計(jì)數(shù)到裝載值，然后從裝載值遞減到零，接著再遞增到裝載值，依此類推。 PWM 定時(shí)器輸出 3 個(gè)信號(hào)，這些信號(hào)在生成 PWM 信號(hào)的過(guò)程中使用：方向信號(hào)（在遞減計(jì)數(shù)模式中，該信號(hào)始終為低電平，在先遞增后遞減計(jì)數(shù)模式中，則是在低高電平之間切換）；當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值為 0時(shí)，一個(gè)寬度等于時(shí)鐘 周期的高電平脈沖；當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值等于裝載值時(shí)，一個(gè)寬度等于時(shí)鐘周期的高電平脈沖。 PWM比較器 每個(gè) PWM 發(fā)生器含兩個(gè)比較器，用于監(jiān)控計(jì)數(shù)器的值；當(dāng)比較器的值與計(jì)數(shù)器的值相等時(shí)，比較器輸出寬度為單時(shí)鐘周期的高電平脈沖。這些限定脈沖在生成 PWM 信號(hào)的過(guò)程中使用。 PWM信號(hào)發(fā)生器 PWM發(fā)生器捕獲這些脈沖（由方向信號(hào)來(lái)限定），并產(chǎn)生兩個(gè) PWM信號(hào)。在先遞增后遞減計(jì)數(shù)模式中，能夠影響 PWM信號(hào)的事件有 6個(gè)：零、裝載、匹配 A遞減、匹配 A遞增、匹配 B遞減、匹配 B遞增。如果匹配 A與匹配 B事件重合，則第一個(gè)信號(hào) PWMA 只根據(jù)匹配 A 事件生成，第二個(gè)信號(hào) PWMB 只根據(jù)匹配 B 事件生成。如果死區(qū)發(fā)生器禁能，則 PWM 信號(hào)只簡(jiǎn)單地通過(guò)該模塊，而不會(huì)發(fā)生改變。第一個(gè)輸出 PWM 信號(hào)為帶上升沿延遲的輸入信號(hào)，延遲時(shí)間可編程。 中斷 /ADC觸發(fā) 選擇器 PWM 發(fā)生器還捕獲相同的 4 個(gè)（或 6 個(gè)）計(jì)數(shù)器事件，并使用它們來(lái)產(chǎn)生中斷或 ADC 觸發(fā)信號(hào)。此外，你也可以選擇相同事件、不同事件、同組事件、不同組事件作為 ADC觸發(fā)源；只要其中一個(gè)所選事發(fā)生就會(huì)產(chǎn)生 ADC觸發(fā)脈沖。注：中斷 和 ADC 觸發(fā)都是基于原始（ raw）事件的；而不考慮死區(qū)發(fā)生器在 PWM信號(hào)邊沿上產(chǎn)生的延遲 。如果多個(gè) PWM 發(fā)生器使用相同的計(jì)數(shù)器裝載值來(lái)配置，那么可以保證 PWM 發(fā)生器也具有相同的計(jì)數(shù)值（這不表示 PWM發(fā)生器必須在其同步之前被配置 ）。 在 PWM 發(fā)生器中，要對(duì)計(jì)數(shù)器裝載值和比較器匹配值進(jìn)行更新有兩種方法。由于要等計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到零才能使用新值，因而在更新過(guò)程中定義了一個(gè)約定（ guaranteed）行為，避免出現(xiàn)過(guò)短或過(guò)長(zhǎng)的 PWM輸出脈沖。第二種方法可以同時(shí)對(duì)多個(gè) PWM 發(fā)生器中的多項(xiàng)進(jìn)行更新， 而不會(huì)在更新過(guò)程中出現(xiàn)意外的影響；所有邏輯在根據(jù)新值運(yùn)行之前都先在原來(lái)的值上運(yùn)行。當(dāng)那些模塊中的定時(shí)器同步時(shí)，通?？梢栽?PWM 發(fā)生器模塊中使用同步更新機(jī)制，盡管該機(jī)制正常工作時(shí)不要求這個(gè) 。我們可以采用兩種機(jī)制來(lái)處理這些情況，一是強(qiáng)制將輸出信號(hào)變?yōu)闊o(wú)效（ inactive）狀態(tài)，以及 /或者讓 PWM定時(shí)器停止運(yùn)行。 若故障位置位，則故障輸入信號(hào)將會(huì)使相應(yīng)的輸出信號(hào)變?yōu)闊o(wú)效狀態(tài)。此外，故障條件還可以產(chǎn)生控制器中斷。 T 也可以選擇讓計(jì)數(shù)器一直運(yùn)行，直到計(jì)數(shù)值為零才停止，或計(jì)數(shù)值為零時(shí)繼續(xù)計(jì)數(shù)和重裝。 輸出控制模塊 每個(gè) PWM 發(fā)生器模塊產(chǎn)生的是兩個(gè)原始 PWM 信號(hào)，輸出控制模塊在 PWM信號(hào)進(jìn)入管腳之前要對(duì)其最后的狀態(tài)進(jìn)行控制。例如，通過(guò)對(duì)寄存器執(zhí)行寫操作來(lái)修改 PWM 信號(hào)（而無(wú)需通過(guò)修改反饋控制回路來(lái)修改各個(gè) PWM發(fā)生器），以實(shí)現(xiàn)無(wú)電刷直流電機(jī)通信。能夠?qū)θ我?PWM 信號(hào)執(zhí) 行最終的反相操作，使得默認(rèn)高電平有效的信號(hào)變?yōu)榈碗娖接行А?Stellaris? 通用定時(shí)器模塊 (GPTM) 包含 3個(gè) GPTM 模塊 (定時(shí)器 0, 定時(shí)器 1和定時(shí)器 2)。定時(shí)器也可用于觸發(fā)模數(shù) (ADC) 轉(zhuǎn)換。 注意 : 定時(shí)器 2是一個(gè)內(nèi)部定時(shí)器，只能用來(lái)產(chǎn)生內(nèi)部中斷 或觸發(fā) ADC時(shí)間。其它定時(shí)器資源還包括系統(tǒng)定時(shí)器 (SysTick)支持以 下模式： ■ 32位定時(shí)器模式 – 可編程單次觸發(fā)（ oneshot）定時(shí)器 – 可編程周期定時(shí)器 – 使用 輸入時(shí)鐘的實(shí)時(shí)時(shí)鐘 – 事件的停止可由軟件來(lái)控制 (RTC模式除外 ) ■ 16位定時(shí)器模式 – 帶 8位預(yù)分頻器的通用定時(shí)器功能模塊 (僅單次觸發(fā)模式和周期模式 ) – 可編程單次觸發(fā)（ oneshot）定時(shí)器 – 可編程周期定時(shí)器 – 事件的停止可由軟件來(lái)控制 ■ 16位輸入捕獲模式 – 輸入邊沿計(jì)數(shù)捕獲 – 輸入邊沿定時(shí)捕獲 ■ 16位 PWM模式 – 簡(jiǎn)單的 PWM模式，可通 過(guò)軟件實(shí)現(xiàn) PWM信號(hào)的輸出反相。 GPTM的準(zhǔn)確功能可由軟件來(lái)控制，并通過(guò)寄存器接口進(jìn)行配置。當(dāng) GPTM模塊處于其中一種 32位模式時(shí)，該定時(shí)器只能作為 32位定時(shí)器使用。 GPTM 復(fù)位條件 GPTM模塊復(fù)位后處于未激活狀態(tài)，所有控制寄存器均被清零，同時(shí)進(jìn)入默認(rèn)狀態(tài)。 預(yù)分頻計(jì)數(shù)器： GPTM TimerA 預(yù)分頻 (GPTMTAPR) 寄存器 ) 和 GPTM TimerB 預(yù)分頻 (GPTMTBPR) 寄存器初始化為 0x00。 通過(guò)向 GPTM 配置 (GPTMCFG)寄存器寫入 0（單次觸發(fā) /32 位周期定時(shí)器模式）或 1（ RTC模式），可將 GPTM模塊配置為 32位模式。這些寄存器包括： ■ GPTM TimerA 間隔裝載（ GPTMTAILR） 寄存器 [15:0]， ■ GPTM TimerB 間隔裝載（ GPTMTBILR） 寄存器 [15:0]， ■ GPTM TimerA（ GPTMTAR） 寄存器 [15:0]， ■ GPTM TimerB （ GPTMTBR） 寄存器 [15:0]， 在 32位模式中， GPTM把對(duì) GPTMTAILR的 32位寫訪問轉(zhuǎn)換為對(duì) GPTMTAILR和 GPTMTBILR 的 寫 訪 問 。 然后根據(jù)寫入 GPTM TimerA模式 (GPTMTAMR)寄存器 (見 167頁(yè) )的 TAMR 位域的值可確定選擇的是單次觸發(fā)模式還是周期模式，此時(shí)不需要寫 GPTM TimerB 模式 (GPTMTBMR) 寄存器。當(dāng)?shù)竭_(dá) 狀態(tài)時(shí)，定時(shí)器會(huì)在下一個(gè)周期從相連的 GPTMTAILR中重新裝載它的初值。如果配置為周期定時(shí)器，它將繼續(xù)計(jì)數(shù)。 GPTM將 GPTM 原始中斷狀態(tài) (GPTMRIS)寄存器 中的 TATORIS位置位，并保持該值直到向 GPTM 中斷清零 (GPTMICR) 寄存器執(zhí)行寫操作將其清零。輸出觸發(fā)信號(hào)是一個(gè)單時(shí)鐘周期的脈沖，它在計(jì)數(shù)器剛好到達(dá) 0x00000000狀態(tài)時(shí)生效，在緊接著的下一個(gè)周期失效。如果軟件在計(jì)數(shù)器運(yùn)行過(guò)程中重裝 GPTMTAILR寄存器，則計(jì)數(shù)器在下一個(gè)時(shí)鐘周期裝載新值并從新值繼續(xù)計(jì)數(shù)。 32位實(shí)時(shí)時(shí)鐘定時(shí)器模式 在實(shí)時(shí)時(shí)鐘（ RTC）模式中， TimerA和 TimerB寄存器連在一起被配置為 32位遞增計(jì)數(shù)器。后面裝載的值全都必須通過(guò)控制器寫入 GPTMTimerA 匹配 (GPTMTAMATCHR) 寄存器。然后將時(shí)鐘信號(hào)分頻為 1Hz，將其傳送給 32位計(jì)數(shù)器的輸入端。在當(dāng)前計(jì)數(shù)值與 GPTMTAMATCHR 中的預(yù)裝載值匹配時(shí)，計(jì)數(shù)器返回到 ，直到出現(xiàn)硬件復(fù)位或被軟件禁能（ TAEN位清零），計(jì)數(shù)停止。如果 GPTIMR 中的 RTC 中斷使能，那么 GPTM 也會(huì)將 GPTMISR 中的 RTCMIS位置位并產(chǎn)生一個(gè)控制器中斷。如果 GPTMCTL 寄存器中 的 TASTALL 位和 /或 TBSTALL 位置位，那么定時(shí)器在 GPTMCTL的 RTCEN位置位時(shí)不會(huì)停止計(jì)數(shù)。本小節(jié)將描述每一個(gè) GPTM 的 16位操作模式。 16位單次觸發(fā) /周期定時(shí)器模式 在 16 位單次觸發(fā) /周期定時(shí)器模式中，定時(shí)器被配置為帶可選的 8 位預(yù)分頻器的 16位遞減計(jì)數(shù)器，預(yù)分頻器可 有效地將定時(shí)器的計(jì)數(shù)范圍擴(kuò)大到 24位?？蛇x預(yù)分頻器中的值被加載到 GPTM Timern 預(yù)分頻 (GPTMTnPR)寄存器中。一旦到達(dá) 0x0000狀態(tài)，定時(shí)器便在下一個(gè)周期到來(lái)時(shí)將 GPTMTnILR和 GPTMTnPR 的值重新載入。如果配置為周期定時(shí)器，它將 繼續(xù)計(jì)數(shù)。 GPTM將GPTMRIS寄存器的 TnTORIS位置位，并保持該值直到執(zhí)行 GPTMICR寄存器寫操作將該位清零。輸出觸發(fā)信號(hào)是一個(gè)單時(shí)鐘周期的脈沖，