在进行数字信号处理(DSP)时,脉冲宽度调制(PWM)波形产生是一个常见的应用示例,其通常用于电机控制、信号编码等场合。PWM波形产生涉及的主要知识点包括:PWM定义与原理、DSP中的PWM波形产生、捕获单元(CAP)的应用以及程序设计的基本框架。
### PWM定义与原理
PWM是一种用于传输模拟信号的数字信号。其原理是通过改变脉冲的宽度(即脉冲持续时间)来表示不同的模拟信号级别。在一定周期内,脉冲宽度的比例被用来表示信号的强度,通常称为占空比。占空比越大,信号强度越高,反之则越低。
### DSP中的PWM波形产生
在数字信号处理器(DSP)中,产生PWM波形通常涉及以下几个步骤:
1. **复位与中断向量定义**:定义复位和中断向量是DSP编程的基础,确保系统在启动或响应中断时能够正确执行相应的服务程序。例如,通过汇编语言编写`vectors.asm`文件,定义了复位和中断向量,以及中断服务程序的符号。
2. **系统初始化**:系统初始化包括配置各种系统寄存器,设置中断优先级,确定时钟频率等。这部分代码通常需要配置系统控制和状态寄存器(SCSR),禁用看门狗,清除中断标志等操作,确保系统按照预期运行。
3. **PWM初始化**:涉及配置PWM引脚,设置定时器周期,占空比以及PWM输出的极性。例如,在程序中,通过设置相关寄存器,如`T3PER`、`T3CON`、`CMPR4-6`等,来确定定时器的周期和PWM的占空比。
4. **主程序**:在主程序中,首先关闭总中断,执行系统初始化和PWM输出初始化,然后启动定时器3来产生PWM波形。在这之后,程序进入一个无限循环中,实际产生PWM波形。
### 捕获单元(CAP)的应用
捕获单元(CAP)是DSP中用于测量输入信号脉冲宽度的模块。在本示例中,CAP单元被用来捕捉PWM波形,并计算脉冲宽度。这一过程包括:
1. **捕获单元初始化**:需要对捕获模块的相关寄存器进行配置,如设置捕获定时器、捕获控制寄存器等,以准备捕获输入信号。
2. **脉冲宽度测量**:使用定时器产生特定的PWM波形,并通过CAP单元捕捉其上升沿,从而可以计算出脉冲宽度。在示例程序中,捕获单元通过捕捉10次上升沿后停止,并将结果存储于数组中。
### 程序设计框架
在进行DSP编程时,通常会遵循一定的程序设计框架,包括初始化、主程序循环以及中断服务程序等:
- **中断服务程序**:设计中断服务程序来处理特定的中断事件。在本例中,中断服务程序用于防止干扰,并不执行其他操作。
- **主程序循环**:主程序循环是程序的主体部分,用于执行主任务,例如在本例中,启动定时器来产生PWM波形。
DSP编程的这些基础知识和程序设计框架对于理解和应用PWM波形产生、捕获单元等具体技术至关重要。通过此类示例学习,可以为实际开发和应用提供重要的参考和实践指导。