AVR 單片機怎么利用I/O口輸出2.5M方波

ID:186698 · 發表于 2017-4-6 15:07

現有AVR單片機Atmega128,外接晶振為16M。現在做課設。需要利用按鍵控制I/O口輸出十個2.5M的方波。求大神指導怎么編程。已經走投無路了。求大神幫助。

ID:123289 · 發表于 2017-4-8 00:10

16M的時鐘，一個脈沖用時0.0625us，一個中斷的：響應+返回，至少需要4個機器周期（這是你中斷程序什么也不做的情況）。
以普通51為例，4個機器周期占用12*4*0.0625us=3us，所以時間中斷最大頻率為：333KHz!
即使是流水結構的51，速度就算提升6倍（實際做不到：由于中斷是無序的地址跳轉，該條指令很難加入流水取指令流，即無法預估何時被執行，不能加速），
也只能333K*6=2M。也無法達到2.5M。
更何況中斷程序中，總得寫東西，也用占用時間。
有一種情況，卻是能辦到的，就是CPU中有高速倍頻模塊，將16M再倍頻！在我所遇到的單片機中，對于16M再倍頻的，還未看到。
順便介紹一下：MSP430系列中：有將32768倍頻成2M結構，這是MSP430低功耗的關鍵妙著之一。

ID:186696 · 發表于 2017-4-6 15:09

利用片子里的定時器呀，做好分頻。

ID:186698 · 發表于 2017-4-6 15:14

iYoutudou 發表于 2017-4-6 15:09
利用片子里的定時器呀，做好分頻。

不行的。用定時器只能偶數分頻，得到4M，2.67M。和2M。1M的

ID:186696 · 發表于 2017-4-6 15:18

948129782 發表于 2017-4-6 15:14
不行的。用定時器只能偶數分頻，得到4M，2.67M。和2M。1M的

#include "kernel.h"
unsigned int PWM_Buf[6];//6路PWM頻率
unsigned long timer0_ticks;
unsigned long timer0_tickssec;
unsigned long timer1_ticks;
unsigned long timer1_ticksmin;
unsigned long timer2_ticks;
unsigned long timer2_tickssec;
unsigned long timer3_ticks;
unsigned long timer3_ticksmin;
unsigned long timer4_ticks;
unsigned long timer4_ticksmin;
unsigned long timer5_ticks;
unsigned long timer5_ticksmin;
void Timer0_Init(void)
{
timer0_ticks = 0;
timer0_tickssec = 0;
TCCR0A = 0x00;
TCCR0B = 0x00;
TCNT0 = 0x00;
OCR0A = F_CPU/(1024-1)/20;//頻率F_PWM
OCR0B = OCR0A/2;//占空比50%
//TCCR0A = 0xA3; //COM0A1 COM0A0 COM0B1 COM0B0 – – WGM01 WGM00
TCCR0B = 0xCD; //FOC0A FOC0B – – WGM02 CS02 CS01 CS00
/*
TCCR0A = 0x00;
TCCR0B = 0x00;//stop
TCNT0 = 0xE7;//25us
OCR0A = 0x18;
OCR0B = 0x18;
TCCR0A = 0x03;
TCCR0B = 0x02;//start,clkT0S/8
TIMSK0|= 0x01;//enable 0verflow interrupt*/
}
void TC0_Set_PWM(unsigned int curF)
{//20~80為clkT0S/1024，80~300為clkT0S/256，300~2000為clkT0S/64
if(curF==0)
{
OCR0A = 0;
OCR0B = 0;
TCCR0A = 0;
}
else if((curF>=20)&&(curF<80))
{
OCR0A = F_CPU/(1024-1)/curF;
OCR0B = OCR0A/2;
TCCR0A = 0xA3;
TCCR0B = 0xCD;
}
else if((curF>=80)&&(curF<300))
{
OCR0A = F_CPU/(256-1)/curF;
OCR0B = OCR0A/2;
TCCR0A = 0xA3;
TCCR0B = 0xCC;
}
else if((curF>=300)&&(curF<=2000))
{
OCR0A = F_CPU/(64-1)/curF;
OCR0B = OCR0A/2;
TCCR0A = 0xA3;
TCCR0B = 0xCB;
}
}
void Timer1_Init(void)
{
unsigned int temp;
timer1_ticks = 0;
timer1_ticksmin = 0;
TCCR1A = 0x00;
TCCR1B = 0x00;
TCCR1C = 0x00;
TCNT1H = 0x00;
TCNT1L = 0x00;
temp = F_CPU/16/20;
OCR1A=temp;
//temp = temp/2;
//OCR1B=temp;
//OCR1C=temp;
//TCCR1A=(0<<COM1A1)|(1<<COM1A0)|/*(1<<COM1B1)|(0<<COM1B0)|(1<<COM1C1)|(0<<COM1C0)|*/(1<<WGM11)|(1<<WGM10);
TCCR1B=(1<<WGM13)|(1<<WGM12)|(0<<CS12)|(1<<CS11)/*|(1<<CS10)*/;
/*
TCCR1A = 0x00;//COM1A1 COM1A0 COM1B1 COM1B0 COM1C1 COM1C0 WGM11 WGM10
TCCR1B = 0x00;//stop,ICNC1 ICES1 – WGM13 WGM12 CS12 CS11 CS10
TCCR1C = 0x00;//FOC1A FOC1B FOC1C – – – – –
TCNT1H = 0xE3;
TCNT1L = 0xE0;
OCR1AH = 0x1C;
OCR1AL = 0x1F;
OCR1BH = 0x1C;
OCR1BL = 0x1F;
OCR1CH = 0x1C;
OCR1CL = 0x1F;
ICR1H = 0x00;
ICR1L = 0x00;
TCCR1B = 0x05;
// TIMSK |= 0x04;//enable 0verflow interrupt*/
}
void TC1_Set_PWM(unsigned int curF)
{
unsigned int temp;
if(curF==0)
{
//OCR1A = 0;
//OCR1B = 0;
TCCR1A=0;
}
else if((curF>=20)&&(curF<=2000))
{
temp = F_CPU/16/curF;
OCR1A=temp;
TCCR1A=(0<<COM1A1)|(1<<COM1A0)|/*(1<<COM1B1)|(0<<COM1B0)|(1<<COM1C1)|(0<<COM1C0)|*/(1<<WGM11)|(1<<WGM10);
}
}
void Timer2_Init(void)
{
timer2_ticks = 0;
timer2_tickssec = 0;
TCCR2A = 0x00;
TCCR2B = 0x00;
TCNT2 = 0x00;
OCR2A = F_CPU/(1024-1)/20;//頻率F_PWM
OCR2B = OCR2A/2;//占空比50%
//TCCR2A = 0xA3; //COM2A1 COM2A0 COM2B1 COM2B0 – – WGM21 WGM20
TCCR2B = 0xCF; //FOC2A FOC2B – – WGM22 CS22 CS21 CS20
// TCCR2 = 0x00;//stop,FOC2 WGM20 COM21 COM20 WGM21 CS22 CS21 CS20
// TCNT2 = 0xB8;//set count 10ms
// OCR2 = 0x47;
// TCCR2 = 0x05;//start,clkT0S/1024
// TIMSK|= 0x40;//enable 0verflow interrupt
}
void TC2_Set_PWM(unsigned int curF)
{//20~80為clkT0S/1024，80~300為clkT0S/256，300~2000為clkT0S/64
if(curF==0)
{
OCR2A = 0;
OCR2B = 0;
TCCR2A = 0;
}
else if((curF>=20)&&(curF<80))
{
OCR2A = F_CPU/(1024-1)/curF;
OCR2B = OCR2A/2;
TCCR2A = 0xA3;
TCCR2B = 0xCF;
}
else if((curF>=80)&&(curF<300))
{
OCR2A = F_CPU/(256-1)/curF;
OCR2B = OCR2A/2;
TCCR2A = 0xA3;
TCCR2B = 0xCE;
}
else if((curF>=300)&&(curF<=2000))
{
OCR2A = F_CPU/(64-1)/curF;
OCR2B = OCR2A/2;
TCCR2A = 0xA3;
TCCR2B = 0xCC;
}
}
void Timer3_Init(void)
{
unsigned int temp;
timer3_ticks = 0;
timer3_ticksmin = 0;
TCCR3A = 0x00;
TCCR3B = 0x00;
TCCR3C = 0x00;
TCNT3H = 0x00;
TCNT3L = 0x00;
temp = F_CPU/16/20;
OCR3A=temp;
//temp = temp/2;
//OCR3B=temp;
//OCR3C=temp;
//TCCR3A=(0<<COM3A1)|(1<<COM3A0)|/*(1<<COM3B1)|(0<<COM3B0)|(1<<COM3C1)|(0<<COM3C0)|*/(1<<WGM31)|(1<<WGM30);
TCCR3B=(1<<WGM33)|(1<<WGM32)|(0<<CS32)|(1<<CS31)/*|(1<<CS30)*/;
/*
TCCR3A = 0x00;//COM3A1 COM3A0 COM3B1 COM3B0 COM3C1 COM3C0 WGM31 WGM30
TCCR3B = 0x00;//stop,ICNC3 ICES3 – WGM33 WGM32 CS32 CS31 CS30
TCCR3C = 0x00;//FOC3A FOC3B FOC3C – – – – –
TCNT3H = 0xE3;
TCNT3L = 0xE0;//set count 1s
OCR3AH = 0x1C;
OCR3AL = 0x1F;
OCR3BH = 0x1C;
OCR3BL = 0x1F;
OCR3CH = 0x1C;
OCR3CL = 0x1F;
ICR3H = 0x00;
ICR3L = 0x00;
TCCR3B = 0x05;//start,clkT0S/1024
// ETIMSK|= 0x04;//enable 0verflow interrupt*/
}
void TC3_Set_PWM(unsigned int curF)
{
unsigned int temp;
if(curF==0)
{
//OCR3A = 0;
//OCR3B = 0;
TCCR3A=0;
}
else if((curF>=20)&&(curF<=2000))
{
temp = F_CPU/16/curF;
OCR3A=temp;
TCCR3A=(0<<COM3A1)|(1<<COM3A0)|/*(1<<COM3B1)|(0<<COM3B0)|(1<<COM3C1)|(0<<COM3C0)|*/(1<<WGM31)|(1<<WGM30);
}
}
void Timer4_Init(void)
{
unsigned int temp;
timer4_ticks = 0;
timer4_ticksmin = 0;
TCCR4A = 0x00;
TCCR4B = 0x00;
TCCR4C = 0x00;
TCNT4H = 0x00;
TCNT4L = 0x00;
temp = F_CPU/16/20;
OCR4A=temp;
//temp = temp/2;
//OCR4B=temp;
//OCR4C=temp;
//TCCR4A=(0<<COM4A1)|(1<<COM4A0)|/*(1<<COM4B1)|(0<<COM4B0)|(1<<COM4C1)|(0<<COM4C0)|*/(1<<WGM41)|(1<<WGM40);
TCCR4B=(1<<WGM43)|(1<<WGM42)|(0<<CS42)|(1<<CS41)/*|(1<<CS40)*/;
}
void TC4_Set_PWM(unsigned int curF)
{
unsigned int temp;
if(curF==0)
{
//OCR4A = 0;
//OCR4B = 0;
TCCR4A=0;
}
else if((curF>=20)&&(curF<=2000))
{
temp = F_CPU/16/curF;
OCR4A=temp;
TCCR4A=(0<<COM4A1)|(1<<COM4A0)|/*(1<<COM4B1)|(0<<COM4B0)|(1<<COM4C1)|(0<<COM4C0)|*/(1<<WGM41)|(1<<WGM40);
}
}
void Timer5_Init(void)
{
unsigned int temp;
timer5_ticks = 0;
timer5_ticksmin = 0;
TCCR5A = 0x00;
TCCR5B = 0x00;
TCCR5C = 0x00;
TCNT5H = 0x00;
TCNT5L = 0x00;
temp = F_CPU/16/20;
OCR5A=temp;
//temp = temp/2;
//OCR5B=temp;
//OCR5C=temp;
//TCCR5A=(0<<COM5A1)|(1<<COM5A0)|/*(1<<COM5B1)|(0<<COM5B0)|(1<<COM5C1)|(0<<COM5C0)|*/(1<<WGM51)|(1<<WGM50);
TCCR5B=(1<<WGM53)|(1<<WGM52)|(0<<CS52)|(1<<CS51)/*|(1<<CS50)*/;
}
void TC5_Set_PWM(unsigned int curF)
{
unsigned int temp;
if(curF==0)
{
//OCR5A = 0;
//OCR5B = 0;
TCCR5A=0;
}
else if((curF>=20)&&(curF<=2000))
{
temp = F_CPU/16/curF;
OCR5A=temp;
TCCR5A=(0<<COM5A1)|(1<<COM5A0)|/*(1<<COM5B1)|(0<<COM5B0)|(1<<COM5C1)|(0<<COM5C0)|*/(1<<WGM51)|(1<<WGM50);
}
}
/*******************************************************************************
* Function Name : TIMER0_OVF_vectFunc
* Description : 定時器0溢出中斷程序
* Input : None
* Output : None
* Return : None
*******************************************************************************/
#pragma vector = TIMER0_OVF_vect
__interrupt void TIMER0_OVF_vectFunc(void)
{
}
/*******************************************************************************
* Function Name : TIMER1_OVF_vectFunc
* Description : 定時器1溢出中斷程序
* Input : None
* Output : None
* Return : None
*******************************************************************************/
#pragma vector = TIMER1_OVF_vect
__interrupt void TIMER1_OVF_vectFunc(void)
{
}
/*******************************************************************************
* Function Name : TIMER2_OVF_vectFunc
* Description : 定時器2溢出中斷程序
* Input : None
* Output : None
* Return : None
*******************************************************************************/
#pragma vector = TIMER2_OVF_vect
__interrupt void TIMER2_OVF_vectFunc(void)
{
}
/*******************************************************************************
* Function Name : TIMER3_OVF_vectFunc
* Description : 定時器3溢出中斷程序
* Input : None
* Output : None
* Return : None
*******************************************************************************/
#pragma vector = TIMER3_OVF_vect
__interrupt void TIMER3_OVF_vectFunc(void)
{
}

復制代碼

源碼下載：
http://www.zg4o1577.cn/bbs/dpj-80793-1.html

ID:167675 · 發表于 2017-4-6 18:21

我忘了我具體怎么做的了不過給你一個思路選擇工作模式然后選擇分頻通過公式計算實在不行直接找老師啊搜狗截圖20170406181907.png

ID:123289 · 發表于 2017-4-6 19:22

2.5M的方波，必須以5M的頻率對IO口求反實現。
你如何能得到一個5M的頻率源呢？
建議：請教你家老師，解決在16M晶振中得到5M頻率源的方法。

ID:123289 · 發表于 2017-4-6 19:23

問問清楚再做。

ID:186698 · 發表于 2017-4-7 14:24

八仙發表于 2017-4-6 18:21
我忘了我具體怎么做的了不過給你一個思路選擇工作模式然后選擇分頻通過公式計算實在不行直接找老師 ...

我已經這樣的做的啊。我用的CTC模式，利用公式計算的。實際上是直接得不到2.5M的頻率的。理論上是通過得到一個比2.5大的頻率再在中斷里面進行延時得到。但是為什么我實現不了啊。

ID:186698 · 發表于 2017-4-7 14:25

yzwzfyz 發表于 2017-4-6 19:22
2.5M的方波，必須以5M的頻率對IO口求反實現。
你如何能得到一個5M的頻率源呢？
建議：請教你家老師，解決 ...

老師的意思就是可以實現。是先得到一個比2.5M大的方波，在進行延時程序實現。

ID:123289 · 發表于 2017-4-8 00:12

AVR是流水結構？但中數是不太好流水的噢。

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