Микропроцессоры и микроконтроллеры

 
 
 
«Отладка кода вдвое сложнее, чем его написание. Так что если вы пишете код настолько умно, насколько можете, то вы по определению недостаточно сообразительны, чтобы его отлаживать.»
Brian W. Kernighan.
Русский | Українська


Микропроцессоры и микроконтроллеры :: Каналы ввода-вывода на основе МК51 :: Принципы аппаратной реализации выходных ШИМ-сигналов

Принципы аппаратной реализации выходных ШИМ-сигналов

Для управления исполнительными устройствами, особенно двигателями постоянного тока, широко используются ШИМ-сигналы. Формировать такие сигналы можно аппаратными средствами:

·        построением внешних схем ШИМ-формирователей на основе двоичного кода;

·        использованием аппаратных ШИМ-генераторов в составе микроконтроллеров; например, в микроконтроллерах AVR для этого используются таймеры.

Подавляющее большинство микроконтроллеров семейства MCS-51 не имеют встроенных ШИМ-генераторов. Поэтому приходится строить внешние схемы и подключать их к портам МК (это может потребоваться и для МК AVR, если таймеры заняты для других задач).

Функциональная схема одного из возможных вариантов внешнего ШИМ-формирователя представлена на рис. 23.1. Генератор G формирует непрерывную последовательность импульсов с частотой FG. Эти импульсы подсчитываются счетчиком Ст разрядностью NC. Состояние счетчика (код СС) дискретно линейно изменяется от 0 до . В качестве формирователя ШИМ применен цифровой многоразрядный компаратор. Группа входов А принимает двоичный код от МК – СМК, соответствующий величине управления, а группа В – двоичный код от счетчика СС. Разрядность компаратора также равна NC.

Структура внешнего ШИМ-генератора

Рис. 23.1 Структура внешнего ШИМ-генератора

Если СМК > СС , то выход компаратора Out = 1,

если СМК < СС , то выход компаратора Out = 0.

Разрядность счетчика NC и выходного кода от МК NМК должны совпадать.

Частота формируемого ШИМ-сигнала , а период

Точность формирования управления составляет

Для программной реализации формирование ШИМ состоит в выдаче управляющего кода СМК в порт или порты, подключенные к внешнему ШИМ-генератору.

В качестве источника импульсов для счетчика Ст можно использовать даже выходные импульсы ALE, формируемые микроконтроллером. Их частота составит
FG = FALE= FТ /6, где FТ – тактовая частота микроконтроллера.