单片机第7章S12脉宽调制模块与其应用实例

单片机第7章S12脉宽调制模块与其应用实例第一页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例本章内容

7.1PWM模块概述

7.2PWM模块结构和特点

7.3PWM模块工作原理

7.4PWM模块寄存器及设置

7.5PWM模块基础应用实例

7.6智能车系统中PWM模块的应用第二页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.1PWM模块概述【脉冲宽度调制（Pulse

Width

Modulate，PWM】通过软件编程来调节波形的占空比和周期，以产生精确的输出脉冲序列。7.1.1PWM信号的产生方法利用单片机实现PWM波的方法：利用软件延时通过指令构成程序循环，在不同的循环结束时，改变I/O口的电平。【缺点】极大地占用了CPU资源，而且不易产生精确的脉冲序列。利用输出比较功能或模数递减计数器通过软件编程，任意设定高、低电平的时间常数，输出PWM脉冲信号。【缺点】由于需要重置计数初值，在一定程度上占用CPU的时间。第三页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.1PWM模块概述7.1.1PWM信号的产生方法利用内置的PWM模块单片机内部集成的PWM模块专门用于输出PWM信号。【优点】基本上不占用CPU资源。7.1.2微控制器PWM模块的用途【应用场合】工业控制和消费类机电产品。【D/A转换】与一个低通滤波器配合，输出一个与脉宽成正比的直流电压。【开关量控制】【变频调速】利用PWM模块产生不同频率的电压信号，调节交流电动机的转速，常用于变频器、变频空调、节能冰箱等。第四页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.1PWM模块概述7.1.2PWM模块的用途【平均电流或电压控制】直流电动机调速灯光亮度调节比例电磁阀控制——电喷汽油机的怠速控制阀、EGR控制阀、VVT机构机油压力控制阀，高压共轨柴油机的PCR阀、VNT增压压力调节阀等。

直流伺服电动机控制——航模或智能小车的舵机控制，发动机节气门调节，无人机机翼调节，无人自动驾驶汽车的方向盘控制等。

【控制命令字编码】无线遥控车的控制，通信编码，电视机、空调的遥控部分。第五页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.2PWM模块结构和特点MC9S12DG128单片机的PWM模块与端口P共享引脚。当PWM功能激活后，P口对应引脚的通用I/O功能自动关闭。PWM功能未启用时，相应的引脚可用作通用I/O口。【PWM模块特点】工作频率高——当振荡器频率为16MHz时，PWM模块的最高时钟频率可达25MHz。占空比可调范围宽——占空比调节范围0～100%。分辨率高——最高分辩能力达0.15%。有效时间无效时间周期平均值0%10%50%90%99%第六页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.2.1PWM模块功能【组成】时钟源、预分频器、时钟选择开关、分频器和时钟控制电路、PWM通道、使能控制、极性选择、对齐方式选择以及对应的输出引脚。

7.2PWM模块结构和特点第七页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.2.1PWM模块功能【组成】8路8位独立的PWM通道，通过相应的设置也可以变为4个16位PWM通道。每个PWM通道由独立运行的8位双向脉冲计数器PWMCNT、周期比较寄存器PWMPER和占空比比较寄存器PWMDTY等组成。7.2PWM模块结构和特点第八页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.2.1PWM模块功能【设置】由周期寄存器和占空比寄存器确定PWM波形的输出周期和占空比。由极性寄存器PWMPOL选择PWM输出波形的极性。由对齐方式选择寄存器PWMCAE选择PWM输出波形的对齐方式。【复位】复位后8位加/减脉冲计数器被设置为递增计数，所有通道禁止，即所有计数器不计数。【紧急关闭】PWM通道7除了用于波形输出外，还作为紧急关闭功能的输入。【中断】PWM模块只有一个中断源，在紧急关闭时产生。若PWM关闭寄存器PWMSDN中的中断允许位PWMIE置位，且紧急关闭允许（PWMSDN中的控制位PWM7ENA=1），当PWM7通道出现规定的紧急关闭有效电平（由PWM7IL位决定低电平或高电平）时，中断标志PWMIF置位，向CPU提出中断请求。第九页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.2PWM模块结构和特点7.2.2PWM模块基本特性具有周期和占空比可编程的8个独立PWM通道；每个PWM通道具有独立的计数器；每个通道可编程允许/禁止PWM功能；每个通道可软件选择PWM脉冲极性；具有双缓冲的周期和占空比寄存器，当到达有效周期终点（PWM到达0）或通道禁止时，修改值生效；每个通道可编程中心对齐或左对齐输出；4个时钟源（A、B、SA和SB）提供宽带频率，可编程的时钟选择逻辑；紧急关闭。第十页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.2PWM模块结构和特点7.2.3操作模式【正常工作模式】如果PWM模块使能，PWM连续不断地工作。如果8个通道都被禁止(PWME7～PWME0=0)，为了节电，预分频器计数器被关闭。【等待模式】等待模式下，如果PWM控制寄存器PWMCTL中的PSWAI位=0，PWM可以连续不断地工作。如果PWMCTL寄存器中的PSWAI位=1，通过禁止预分频器的输入时钟，可以实现低功耗，此时PWM不工作，PWM输出保持静态(高或低)。第十一页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.2PWM模块结构和特点7.2.3操作模式【冻结模式】在冻结模式下，PWM可以继续工作。通过设置PWMCTL寄存器中的PFRZ位，可以选择禁止预分频器的时钟输入。即，如果PFRZ=1，只要MCU处于冻结模式，预分频器的输入时钟被禁止。为了重新激活预分频器时钟，设置PFRZ=0或退出冻结模式。【停止模式】在停止模式下，由于从IP总线到模块的所有时钟停止，因此，PWM模块停止工作，PWM输出保持静态(高或低)。第十二页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.3PWM模块的工作原理【PWM模块工作原理】PWM模块工作时，对应有效电平宽度的计数值存放在占空比寄存器中，对应脉冲周期的计数值存放在周期寄存器中。每个通道波形开始的电平由极性选择寄存器PWMPOL中的PPOLx位决定（例如高电平）。PWM启动后，开始一个输出周期，计数器从0开始对时钟脉冲进行计数。当计数值等于占空比寄存器中的预置值时，占空比比较器输出有效，输出控制电路使引脚电平变为规定的极性（例如低电平），计数器继续计数。当计数值等于周期寄存器中的预置值时，周期比较器输出有效，输出控制电路使引脚电平反向（例如高电平），同时复位计数器，开始下一个输出周期。第十三页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.3PWM模块的工作原理7.3.1PWM时钟的产生【时钟电路组成】时钟输入控制、预分频器、分频器和时钟选择电路。【PWM预分频器输入时钟】总线时钟ECLK。由PWM控制寄存器PWMCTL中的PFRZ位、PWM允许寄存器中的8位PWME7～PWME0以及冻结模式信号控制。第十四页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.3.1PWM时钟的产生当MCU处于冻结模式(冻结模式信号激活，FreezeModeSignal=1)时，如果冻结模式PWM停止位PFRZ=1，则禁止总线时钟输入。当所有8个PWM通道被禁止(PWME7～PWME0=0)时，也禁止总线时钟输入。第十五页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.3.1PWM时钟的产生【预分频】【PWM模块时钟源】ClockA、ClockB、ClockSA和ClockSB。ClockA和ClockB由预分频器对总线时钟分频得到。ClockA和ClockB的分频因子分别由PWM预分频时钟选择寄存器PWMPRCLK中的PCKA2、PCKA1、PCKA0和PCKB2、PCKB1、PCKB0位确定，分频系数1～1/128。第十六页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.3.1PWM时钟的产生【时钟分频】一个8位重装载递减计数器从分频寄存器(PWMSCLA)装入用户编程的分频值，对ClockA再次分频。当递减计数器等于1时，发生两件事：脉冲输出和8位计数器重装载。计数器电路输出信号进一步2分频，得到ClockSA，分频比为2，4，6，8，…，512。ClockSA=ClockA/(2PWMSCLA)第十七页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.3PWM模块的工作原理7.3.1PWM时钟的产生【时钟分频】ClockB由另一个重装载计数器再次分频，然后再除以2，得到ClockSB，分频比为2，4，6，8，…，512。重装载计数器的分频比由PWM比例因子寄存器B（PWMSCLB）决定。ClockSB=ClockB/(2PWMSCLB)第十八页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.3PWM模块的工作原理7.3.1PWM时钟的产生【时钟选择】每个PWM通道可以选择两个时钟之一，预分频时钟(ClockA或ClockB)或分频后的时钟(ClockSA或ClockSB)。用PWMCLK寄存器中的PCLKx控制位选择时钟。通道0、1、4和5，只能选择时钟ClockA或ClockSA。通道2、3、6和7，只能选择时钟ClockB或ClockSB。第十九页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.3PWM模块的工作原理7.3.2PWM通道定时器PWM模块的核心——通道定时器。【定时器通道组成】1个通道计数器PWMCNTx1个周期寄存器PWMPERx1个占空比寄存器PWMDTYx（每个寄存器为8位）。波形输出周期由周期寄存器和通道计数器的数值协调控制。占空比由占空比寄存器和通道计数器值协调控制。用户可以选择波形输出的对齐方式和每个通道开始输出的极性。第二十页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.3.2PWM通道定时器【PWM的使能】每个PWM通道有1个启动波形输出的使能位PWMEx。当PWMEx=0时，通道禁止，控制门关闭，通道计数器不计数；当PWMEx=1时，控制门打开，允许时钟送到PWM电路，同时，输出多路转换器切换，立即使能相应的PWM输出。PWM定时器通道框图

第二十一页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例每个PWM通道有一个极性控制位PPOLx，用来选择PWM输出触发器Q端输出或/Q端输出，决定波形周期开始时的电平。当极性选择寄存器PWMPOL中的极性选择位PPOLx=1时，PWM波形开始为高电平，占空比寄存器中的数值代表高电平的持续时间。如果极性选择位PPOLx=0，开始时输出为低电平，占空比寄存器中的数值代表低电平的持续时间。PWM定时器通道框图

7.3.2PWM通道定时器【PWM的极性选择】第二十二页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.3.2PWM通道定时器【PWM周期和占空比】每个PWM通道的周期寄存器PWMPERx和占空比寄存器PWMDTYx都是双缓冲的，当改变寄存器中的数值后，出现下列情况之一时才生效：当前有效周期结束；写计数寄存器（计数器复位到$00）；通道被禁止。【写操作】如果PWM通道被禁止，写周期寄存器和占空比寄存器时，数值将保存到对应的锁存器和缓冲器中。当通道被禁止时，向周期寄存器写0，将导致下一个时钟到来时刻计数器复位。通过向占空比寄存器或周期寄存器写入新的数值，然后写计数器，可以“立即”强制占空比或周期变化。因为这将迫使计数器复位，并且锁存新的占空比或周期值。第二十三页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.3.2PWM通道定时器【PWM定时器的计数器】每个PWM通道有一个专用的8位加/减计数器PWMCNTx。PWM通道使能后，计数器PWMCNTx按选定的时钟源速率工作。当PWM通道计数器工作时，如果相应的PWM通道被禁止（PWMEx=0），则计数器PWMCNTx停止计数；当相应的PWM通道重新变为允许时（PWMEx=1），计数器从PWMCNTx寄存器中的计数值开始，继续计数，在上一次停止处继续输出波形。读通道计数器在任何时刻可以读取每个通道计数器中的数值，不会影响计数器和PWM通道的工作。第二十四页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.3PWM模块的工作原理7.3.2PWM通道定时器【PWM定时器的计数器】写通道计数器向计数器写任何值都将使计数器复位到$00，并将计数器设置为递增计数，同时，立即将缓冲器中的数值装入占空比寄存器和周期寄存器，然后根据极性选择位改变输出电平。第二十五页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.3PWM模块的工作原理7.3.3PWM输出方式【输出类型选择】左对齐输出和居中对齐输出，由PWM居中对齐允许寄存器PWMCAE中的CAEx位决定。根据选择的输出模式（左对齐或居中对齐），PWM计数器与周期寄存器的匹配情况不同：在左对齐输出模式下，计数器从0开始递增计数，直到等于PWM周期寄存器的值，在有效周期结束时，计数器被清0。在居中对齐输出模式下，计数器从0开始先递增计数，当等于PWM周期寄存器的值后，再递减计数，直至回到0。第二十六页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.3.3PWM输出方式【左对齐输出方式】当PWM居中对齐允许寄存器PWMCAE中的控制位CAEx=0时，PWM通道被设置成左对齐输出方式。此时，8位计数器PWMCNTx只能被设置成循环递增计数。当CAEX=0时，产生三个动作：（1）复位计数器前的T触发器，使其输出Q=0，计数器PWMCNTx设置成递增计数；（2）通过一个与门使计数器前的触发器的T端置0，使Q端电平保持不变；（3）打开上面的与门，这样，当到达一个周期的计数终点时，允许周期比较器复位计数器PWMCNTx和输出T触发器。第二十七页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.3.3PWM输出方式【左对齐输出方式】PWMEx=1时，产生两个动作：（1）将控制门打开，允许时钟输入；（2）切换输出多路转换器，关闭P口的通用I/O功能，允许PWM脉冲输出。输出波形的初始电平由PWM极性寄存器PWMPOL中的极性选择位PPOLx定义，决定波形由输出T触发器的Q端输出或/Q端输出。PWM启动后，计数器PWMCNTx从0开始递增计数，开始一个输出周期。第二十八页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.3.3PWM输出方式【左对齐输出方式】当计数值等于占空比寄存器PWMDTYx中的设定值时，占空比比较器输出高电平，使输出T触发器翻转，PWM波形改变状态。此时，PWMCNTx继续计数。

当计数值等于周期寄存器PWMPERx中的设定值时，周期比较器输出高电平，上面的与门输出为高电平，计数器PWMCNTx和输出T触发器复零，PWM波形再次变化。同时，占空比寄存器PWMDTYx和周期计数器PWMPERx均复零，结束一个输出周期。

第二十九页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例【左对齐输出方式】然后，从相应的缓冲器重新装载周期寄存器和占空比寄存器的设定值，PWMCNTx重新开始计数，开始一个新的输出周期。【通道输出频率】PWMX频率＝时钟(A、B、SA或SB)/PWMPERX【PWMX占空比】高电平时间占周期的百分比极性＝0(PPOLx=0)时，极性=1(PPOLx=1)时，

第三十页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.3PWM模块的工作原理7.3.3PWM输出方式【居中对齐输出】当PWM居中对齐允许寄存器PWMCAE中的控制位CAEx=1时，PWM通道被设置为居中对齐输出方式。在这种模式下，8位计数器PWMCNTx是双向计数器，既做加法计数，也做减法计数。只要计数器的值等于$00，便设置PWMCNTx为递增计数。第三十一页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.3.3PWM输出方式【居中对齐输出】当CAEx=1时，产生两个动作：打开计数器前T触发器T端相连的与门，当计数值等于周期寄存器PWMPERx中的设定值时，允许周期比较器输出的高电平使触发器翻转，改变计数器的计数方向；关闭上面的与门，当计数值等于周期寄存器PWMPERx中的设定值时，禁止周期比较器复位计数器PWMCNTx和输出T触发器，以便计数器变为递增计数时，仍保持原来的输出电平。第三十二页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.3.3PWM输出方式【居中对齐输出】当控制位PWMEx=1时，控制门被打开，允许时钟输入。同时，输出多路转换器允许PWM脉冲输出，关闭P口的通用I/O功能。极性选择位PPOLx控制多路转换器切换，使波形由输出T触发器的Q端或/Q端输出，定义输出波形的初始电平。PWM启动后，计数器PWMCNTx从0递增计数，开始一个输出周期。第三十三页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.3.3PWM输出方式【居中对齐输出】当计数值等于占空比寄存器PWMDTYx中的设定值时，占空比比较器输出高电平，使输出T触发器翻转，PWM波形改变状态。此时，PWMCNTx继续计数。当计数值等于周期寄存器PWMPERx中的设定值时，周期比较器输出高电平，计数器前T触发器T端输入为1，则触发器翻转，计数器PWMCNTx改变方向，从递增计数变为递减计数。由于此时CAEx=1，上面的与门输出仍为低电平，禁止周期比较器复位计数器PWMCNTx和输出T触发器，输出T触发器仍保持原来的输出电平。

第三十四页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.3.3PWM输出方式【居中对齐输出】当计数值递减到等于占空比寄存器PWMDTYx中的设定值时，占空比比较器又一次输出高电平，输出触发器再次翻转，PWM输出也改变状态。此时，PWMCNTx仍然继续计数。当计数值递减到0时，结束一个输出周期。同时，计数器PWMCNTx、占空比寄存器PWMDTYx和周期寄存器PWMPERx均复位，计数器方向从递减计数变回到递增计数。随后，从相应的缓冲器装载周期寄存器和占空比寄存器，PWMCNTx重新开始计数，开始一个新的输出周期。第三十五页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.3.3PWM输出方式【居中对齐输出】居中对齐输出模式下，计数器从0递增计数到周期寄存器中的值，然后递减计数到0。【有效周期】2PWMPERx【通道输出频率】PWMx频率＝时钟(A、B、SA或SB)/(2PWMPERx)【PWMx占空比】高电平时间占周期的百分比极性＝0(PPOLx=0)时，极性=1(PPOLx=1)时，【注意】当通道正在运行时,将PWM的输出模式从左对齐输出模式改为居中对齐输出模式，可能使PWM输出不规则，反之亦然。【建议】在PWM通道使能前，编程输出模式。第三十六页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.3.4通道级联S12单片机允许将2个8位PWM通道级联构成1个16位PWM通道，以获得更高的PWM输出精度。8个通道分为4组，分别为：PWM0和PWM1、PWM2和PWM3、PWM4和PWM5、PWM6和PWM7。【通道级联控制】通道级联由PWM控制寄存器PWMCTL中的4个控制位CONxy选择，其中x=0、2、4、6，y=1、3、5、7。【注意】如果需要级联的两个通道中任意一个正在工作，必须先禁止其工作，然后再级联。只有当两个相应的通道都禁止时，才能改变这些控制位。第三十七页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.3.4通道级联【级联后的寄存器和计数器】2个通道的占空比寄存器、周期寄存器和计数器均连接成16位的寄存器，通道1、3、5、7的寄存器作为低位字节，通道0、2、4、6的寄存器作为高位字节。在级联模式下，按16位方式写16位计数器或者单独写计数器的低位或高位字节都将使16位计数器复位。为了保持数据的一致性，读16位计数器必须按16位方式访问。第三十八页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.3.4通道级联【级联后的输出引脚】级联后的16位通道输出分别使用低8位通道（通道1、3、5、7）的引脚，高8位通道（通道0、2、4、6）的引脚变成通用I/O引脚。【级联后的时钟源】4个16位通道的时钟源分别由低8位通道（通道1、3、5、7）的时钟选择控制位决定，高8位通道（通道0、2、4、6）的时钟选择没有意义。第三十九页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.3PWM模块的工作原理7.3.4通道级联【级联后的使能控制】一旦PWM控制寄存器PWMCTL中的控制位CONxy=1，允许级联模式，则相应的16位PWM通道允许或禁止由低8位通道（通道1、3、5、7）的PWMEx位控制。在这种情况下，高位字节通道（通道0、2、4、6）的PWMEx位无效，且相应的PWM输出被禁止。【级联后的极性选择】级联后PWM输出的极性由相应的低8位通道（通道1、3、5、7）的PPOLx位控制。【级联后的输出对齐模式】级联模式下的左对齐输出和居中对齐输出模式，由低位字节通道（通道1、3、5、7）的CAEx位控制，高位字节通道（通道0、2、4、6）的CAEx位无效。第四十页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.3.4通道级联级联模式下控制寄存器设置

CONXXPWMEXPPOLXPCLKXCAEXPWMX输出CON67PWME7PPOL7PCLK7CAE7PWM7CON45PWME5PPOL5PCLK5CAE5PWM5CON23PWME3PPOL3PCLK3CAE3PWM3CON01PWME1PPOL1PCLK1CAE1PWM17.3.5PWM模块参数的临界条件PWMDTYXPWMPERXPPOLXPWMX输出$00(表示无占空比)>$001始终低电平$00(表示无占空比)>$000始终高电平XX$00(1)(表示无周期)1始终高电平XX$00(1)(表示无周期)0始终高电平>=

PWMPERXXX1始终高电平>=

PWMPERXXX0始终低电平注：(1)计数器＝$00，不计数第四十一页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.4PWM模块寄存器及设置PWM模块共有37个寄存器，其中PWM测试寄存器PWMTST、PWM预分频计数寄存器PWMPRSC、PWM比例因子A计数寄存器PWMSCNTA和PWM比例因子B计数寄存器PWMSCNTB仅用于出厂测试。第四十二页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.4PWM模块寄存器及设置第四十三页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.4PWM模块寄存器及设置7.4.1PWM允许寄存器（PWMEnableRegister）【PWME作用】启动或者停止PWM信号输出，每个控制位对应一个PWM通道。当任意一个PWMEx位被置位（PWMEx=1）时，产生相应的PWM信号输出。但是，由于PWMEx需要与时钟源同步，在PWM模块时钟的下一个周期，才能输出正确的PWM波形。当处于级联模式时，PWME1、PWME3、PWME5和PWME7控制对应的4个16位PWM通道，而其他控制位无效。读：任何时刻；写：任何时刻。【注意】通道使能后的第一个PWM周期可能是不正确的。第四十四页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.4.1PWM允许寄存器（PWMEnableRegister）PWME7：PWM通道7允许。 1表示允许PWM通道7输出； 0表示禁止PWM通道7输出。PWME6：PWM通道6允许。如果CON67=1，该位无效。 1表示允许PWM通道6输出； 0表示禁止PWM通道6输出。PWME5：PWM通道5允许。 1表示允许PWM通道5输出； 0表示禁止PWM通道5输出。PWME4：PWM通道4允许。如果CON45=1，该位无效。 1表示允许PWM通道4输出； 0表示禁止PWM通道4输出。第四十五页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.4.1PWM允许寄存器（PWMEnableRegister）PWME3：PWM通道3允许。 1表示允许PWM通道3输出； 0表示禁止PWM通道3输出。PWME2：PWM通道2允许。如果CON23=1，该位无效。 1表示允许PWM通道2输出； 0表示禁止PWM通道2输出。PWME1：PWM通道1允许。 1表示允许PWM通道1输出； 0表示禁止PWM通道1输出。PWME0：PWM通道0允许。如果CON01=1，该位无效。 1表示允许PWM通道0输出； 0表示禁止PWM通道0输出。第四十六页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.4.2PWM极性寄存器（PWMPolarityRegister）【极性寄存器PWMPOL作用】相应PPOLx位决定每个PWM通道波形开始的极性。读：任何时刻；写：任何时刻。【注意】可以在任何时刻写PPOLx寄存器。如果正在产生PWM信号时改变极性，在转换过程中可能截短或延长输出脉冲。PPOLx：PWM通道x输出波形极性。

1=PWM通道x在周期开始时输出高电平，当到达占空比计数值时翻转为低电平； 0=PWM通道x在周期开始时输出低电平，当到达占空比计数值时翻转为高电平。第四十七页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.4.3PWM时钟选择寄存器（PWMClockSelectRegister）【时钟选择寄存器PWMCLK作用】选择每个PWM通道的时钟源。PWM模块共有4个时钟源，分别为ClockA、ClockB、ClockSA和ClockSB，其中ClockA和ClockB由总线时钟直接分频得到，分频因子由PWM预分频时钟选择寄存器PWMPRCLK中的Bit2～Bit0或Bit6～Bit4确定，ClockSA由ClockA通过PWM比例因子寄存器A（PWMSCLA）再次分频得到，ClockSB由ClockB通过PWM比例因子寄存器B（PWMSCLB）再次分频得到。每一个PWM通道可以选择两个时钟之一作为时钟源，即ClockA或ClockSA和ClockB或ClockSB。第四十八页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.4.3PWM时钟选择寄存器（PWMClockSelectRegister）读：任何时刻；写：任何时刻。PCLK7、PCLK6、PCLK3、PCLK2：PWM通道7、6、3、2时钟选择位。 1=ClockSB作为相应通道时钟源； 0=ClockB作为相应通道时钟源。PCLK5、PCLK4、PCLK1、PCLK0：PWM通道5、4、1、0时钟选择位。 1=ClockSA作为相应通道时钟源； 0=ClockA作为相应通道时钟源。【注意】可以在任何时刻写PCLKx寄存器。如果正在产生PWM信号时改变时钟源，在转换过程中可能截短或延长输出脉冲。第四十九页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.4.4PWM预分频时钟选择寄存器（PWMPrescaleClockSelectRegister）【预分频时钟选择寄存器PWMPRCLK作用】选择ClockA和ClockB的预分频因子。 读：任何时刻；写：任何时刻。【注意】可以在任何时刻写PWMPRCLK寄存器。如果正在产生PWM信号时改变预分频因子，在转换过程中可能截短或延长输出脉冲。第五十页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.4.4PWM预分频时钟选择寄存器（PWMPrescaleClockSelectRegister）PCKB2～PCKB0：ClockB预分频因子选择。ClockB可以作为通道2、3、6或7的时钟源，PCKB2～PCKB0决定了ClockB的频率。第五十一页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.4.4PWM预分频时钟选择寄存器（PWMPrescaleClockSelectRegister）PCKA2～PCKA0：ClockA预分频因子选择。ClockA可以用做通道0、1、4或5的时钟源，PCKA2～PCKA0决定了ClockA的频率。第五十二页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.4.5PWM居中对齐允许寄存器（PWMCenterAlignEnableRegister）【居中对齐允许寄存器PWMCAE作用】设置相应PWM通道输出波形为居中对齐输出或左对齐输出。读：任何时刻；写：任何时刻。【注意】仅当相应的通道被禁止输出时，才可以设置该寄存器。CAEx：通道x居中对齐输出方式选择位。1=通道x输出波形为居中对齐方式。0=通道x输出波形为左对齐方式。

第五十三页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.4.6PWM控制寄存器（PWMControlRegister）【控制寄存器PWMCTL作用】级联控制和冻结与等待模式下的PWM允许。

读：任何时刻；写：任何时刻。【注意】仅当需要级联的两个通道都被禁止输出时，才可以设置该寄存器中相应的控制位。CON67：通道6、通道7级联。1表示8位PWM通道6、7级联形成一个16位PWM通道。通道6作为高8位字节，通道7作为低8位字节。通道7输出引脚作为16位PWM的输出（端口PWMP的位7），通道7的时钟选择控制位、极性控制位、输出使能控制位、居中对齐允许位有效；通道6的相应寄存器控制位均无效。0表示通道6、7作为两个独立的8位PWM通道。第五十四页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.4.6PWM控制寄存器（PWMControlRegister）CON45：通道4、通道5级联。1表示8位PWM通道4、5级联形成一个16位PWM通道。通道4作为高8位字节，通道5作为低8位字节，这时通道5输出引脚用做16位PWM的输出（端口PWMP的位5），通道5的时钟选择控制位、极性控制位、输出使能控制位、居中对齐允许位有效；通道4的相应寄存器控制位均无效。0表示通道4、5作为两个独立的8位PWM通道。第五十五页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.4.6PWM控制寄存器（PWMControlRegister）CON23：通道2、通道3级联。1表示8位PWM通道2、3级联形成一个16位PWM通道。通道2作为高8位字节，通道3作为低8位字节，这时通道3输出引脚用做16位PWM的输出（端口PWMP的位3），通道3的时钟选择控制位、极性控制位、输出使能控制位、居中对齐允许位有效；通道2的相应寄存器控制位均无效。0表示通道2、3作为两个独立的8位PWM通道。CON01：通道0、通道1级联。1表示8位PWM通道0、1级联形成一个16位PWM通道。通道0作为高8位字节，通道1作为低8位字节，这时通道1输出引脚用做16位PWM的输出（端口PWMP的位1），通道1的时钟选择控制位、极性控制位、输出使能控制位、居中对齐允许位有效；通道0的相应寄存器控制位均无效。0表示通道0、1作为两个独立的8位PWM通道。第五十六页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.4.6PWM控制寄存器（PWMControlRegister）PSWAI：等待模式下PWM停止位。该位使能，通过禁止时钟输入到预分频器，可降低等待模式下的功耗。 1=等待模式时，预分频器的时钟输入停止； 0=等待模式时，允许预分频器的时钟输入。PFRZ：冻结模式下PWM停止位。 1=冻结模式时，停止预分频器的时钟输入； 0=冻结模式时，允许PWM继续工作。第五十七页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.4.7PWM比例因子寄存器A（PWMScaleARegister，PWMSCLA）PWMSCLA是可编程分频寄存器，用于将ClockA进行分频，产生ClockSA。通过将ClockA除以PWMSCLA寄存器中的值，再除以2，形成ClockSA。读：任何时刻；写：任何时刻（导致分频计数器装载新的比例因子值PWMSCLA）。【注意】向PWMSCLA寄存器写任何值将导致相应的8位递减分频计数器装载新的比例因子值(PWMSCLA)。当PWMSCLA=$00时，PWMSCLA的值被看作是满度值256，此时ClockSA等于ClockA的频率除以512，即ClockA被512分频。第五十八页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.4.8PWM比例因子寄存器B（PWMScaleBRegister，PWMSCLB）PWMSCLB是可编程分频寄存器，用于将ClockB进行分频，产生ClockSB。通过将ClockB除以PWMSCLB寄存器中的值，再除以2，形成ClockSB读：任何时刻；写：任何时刻（导致分频计数器装载新的比例因子值PWMSCLB）。【注意】向PWMSCLB寄存器写任何值将导致相应的8位递减分频计数器装载新的比例因子值(PWMSCLB)。当PWMSCLB=$00时，PWMSCLB的值被看作是满度值256，此时ClockSB等于ClockB的频率除以512，因此，ClockB被512分频。第五十九页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.4.9PWM通道计数寄存器（PWMChannelCounterRegisters）PWM通道计数寄存器PWMCNTx是一个专用的8位加/减计数器，可以按所选择的时钟源频率工作。在左对齐输出模式下，计数器从0计数到周期寄存器中的数值-1。在中心对齐输出模式下，计数器从0开始递增计数到周期寄存器中的数值，然后递减计数回到0。【读操作】该计数器在任何时候可读，而不影响PWM通道的计数和工作。【写操作】任何时刻。向计数器写入任何值将导致计数器复位到$00，计数器方向设置为递增计数，立即将缓冲器的值装入占空比和周期寄存器，然后根据极性选择位改变输出电平。有效周期结束时，计数器被清0。

第六十页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.4.9PWM通道计数寄存器（PWMChannelCounterRegisters）当通道禁止(PWMEx=0)时，PWMCNTX寄存器不计数；当通道重新允许时(PWMEx=1)，相关的PWM计数器以PWMCNTx中的值开始计数。【级联模式下的读/写操作】在级联模式下，写16位计数器或者分别写计数器的高8位和低8位，都会使计数器复位。读16位计数器必须按16位方式访问，以保持数据的一致性，高8位和低8位分开读取会得到不正确的结果。【注意】如果用户想要开始一个“纯净的”PWM新波形，而没有任何以前波形的“历史痕迹”，用户必须在允许PWM通道(PWMEx=1)之前，写通道计数器(PWMCNTx)。当通道允许时，写计数器可能会产生一个不正确的PWM周期。第六十一页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.4PWM模块寄存器及设置7.4.10PWM通道周期寄存器（PWMChannelPeriodRegisters）PWM通道周期寄存器PWMPERx的值决定相应PWM通道的周期。通道周期寄存器是双缓冲的，当寄存器中的数值改变后，并不立即生效，直到发生下列事件之一：当前有效周期结束；写计数寄存器（计数器复位到$00）；通道被禁止。第六十二页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.4.10PWM通道周期寄存器（PWMChannelPeriodRegisters）读：任何时刻；写：任何时刻。【注意】读该寄存器将返回最新写入的数值，由于双缓冲配置，并非返回当前有效的周期值。当使一个新的周期立即生效时，可能产生一个不规则的PWM周期。【PWM波形周期计算方法】用选择的时钟周期（ClockA、ClockB、ClockSA或ClockSB）乘以周期寄存器中的数值。左对齐方式输出（CAEx=0）：PWMx周期=通道时钟周期×PWMPERx居中对齐方式输出（CAEx=1）：PWMx周期=通道时钟周期×2×PWMPERx第六十三页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.4PWM模块寄存器及设置7.4.11PWM通道占空比寄存器（PWMChannelDutyRegisters）PWM通道占空比寄存器PWMDTYx的值决定相应PWM通道的占空比。每个PWM通道的占空比寄存器PWMDTYx是双缓冲的，当改变寄存器中的数值后，并不立即生效，而是出现下列情况之一时才生效：当前有效周期结束；写计数寄存器（计数器复位到$00）；通道被禁止。第六十四页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.4.11PWM通道占空比寄存器（PWMChannelDutyRegisters）读：任何时刻；写：任何时刻。【注意】读该寄存器将返回最新写入的数值，由于双缓冲配置，并非返回当前有效的占空比值。当使一个新的占空比立即生效时，可能产生一个不正确的PWM周期。根据极性位，占空比寄存器的内容将等于高电平时间或低电平时间的计数值。PWM波形占空比计算公式： 极性为0时（PPOLx=0） 极性为1时（PPOLx=1）第六十五页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.4.12PWM关断寄存器（PWMShutdownRegister）【PWM关断寄存器PWMSDN功能】紧急情况下立即关断PWM通道输出。读：任何时刻；写：任何时刻。PWM7ENA：PWM紧急关断允许。1=允许紧急关断；0=禁止紧急关断。如果该位为1，通道7的引脚被强制配置为输入端口，并启用紧急关断功能。只有当PWM7ENA=1时，关断寄存器PWMSDN中的其他位才有意义。 第六十六页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.4.12PWM关断寄存器（PWMShutdownRegister）PWM7IL：紧急关断有效输入电平选择位。【作用】设置PWM通道7紧急关断的输入有效极性，即如果启用紧急关断功能（PWM7ENA=1），该位确定PWM通道7处于何种电平时，PWM模块才会被紧急关断。1=高电平紧急关断；0=低电平紧急关断。PWM7IN：PWM通道7输入状态位。【作用】只读位，反映PWM通道7引脚当前的电平状态。1=紧急关断允许状态；0=紧急关断禁止状态。第六十七页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.4.12PWM关断寄存器（PWMShutdownRegister）PWMLVL：PWM紧急关断后输出电平选择位。1=强制PWM输出高电平；0=强制PWM输出低电平。PWMRSTRT：PWM重新启动控制位。该位只能写入，读该位始终返回0。1=允许重新启动PWM；0=禁止重新启动PWM。只有当PWM通道7处于无效状态（非紧急关闭）时，才可以重新启动PWM模块。向PWMRSTRT位写1（触发事件）后，当计数器返回0时，PWM通道才开始运行。如果PWM7ENA位被复位到0，只有当计数器回到0后，PWM才开始工作。第六十八页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.4.12PWM关断寄存器（PWMShutdownRegister）PWMIE：PWM中断允许位。1=PWM中断允许；0=PWM中断禁止。PWMIF：PWM中断标志。当PWM7ENA=1时，PWM通道7上的任何电平变化（PWM7IN位状态变化）将产生中断，并使PWMIF置位。1=PWM7IN输入有变化；0=PWM7IN输入无变化。通过向该位写逻辑1来清除标志，写0无效。

第六十九页，共81页。第7章S12脉宽调制模块及其应用实例7.5PWM模块基础应用实例7.5.1PWM的操作设置S12微控制器中的PW