专栏
PWM基本概念
- 脉冲宽度调制器PWM工作原理
- - PWM控制技术·引言
  - PWM控制的基本思想
  - - 重要理论基础——面积等效原理
    - 等幅PWM波
    - 不等幅PWM波
    - PWM逆变电路及其控制方法
MSP432的PWM实现模式
- MSP432中的PWM
- 增计数模式
- 连续计数模式
- 增减计数模式
PWM编程实例
资料

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基于MSP432的嵌入式系统实践

PWM基本概念

脉冲宽度调制器PWM工作原理

PWM产生一个在高电平和低电平之间重复交替的输出信号，这个信号被称为PWM信号，也叫脉宽调制波。通过制定所需的时钟周期和占空比来控制高电平和低电平的持续时间。

PWM控制技术·引言

PWM（Pulse Width Modulation）控制就是脉宽调制技术：即通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效的获得所需要波形（含形状和幅值）。
PWM控制的思想源于通信技术，全控型器件的发展使得实现PWM控制变得十分容易。
PWM技术的应用十分广泛，它使电力电子装置的性能大大提高，因此它在电力电子技术的发展史上占有十分重要的地位。
PWM控制技术正是有依赖于在逆变电路中的成功应用，才确定了它在电力电子技术中的重要地位。现在使用的各种逆变电路都采用了PWM技术。

PWM控制的基本思想

重要理论基础——面积等效原理

冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。

冲量 -> 窄脉冲的面积

效果基本相同 -> 环节的输出响应波形基本相同

如何用一系列等幅不等宽的脉冲来代替一个正弦半波

对于正弦波的负半周，采取同样的方法，得到PWM波形，因此正弦波一个完整周期的等效PWM波为：

根据面积等效原理，正弦波还可以等效为下图中的PWM波，而且这种方式在实际应用中更为广泛。

等幅PWM波

输入电源是恒定直流

直流斩波电路
PWM逆变电路
PWM整流电路

不等幅PWM波

输入电源是交流或不是恒定的直流

斩控式交流调压电路
矩阵式变频电路

PWM逆变电路及其控制方法

目前中小功率的逆变电路几乎都采用PWM计数。
逆变电路是PWM控制技术最为重要的应用场合。
PWM逆变电路也可分为电压型和电流型两种，目前实用的PWM逆变电路几乎都是电压型电路。

MSP432的PWM实现模式

MSP432中的PWM

在MSP432中，PWM可以由TimerA产生。
在TimerA的每个捕获/比较区块都包含一个输出单元，该输出单元可以用于产生输出信号，比如PWM信号。

7种模式

增计数模式

连续计数模式

增减计数模式

PWM编程实例

在CCS中导入所安装的SDK的目录下C:\ti\simplelink_msp432p4_sdk_3_40_01_02\examples\nortos\MSP_EXP432P401R\driverlib\timer_a_pwm_mode\ccs 的工程文件

导入后打开timer_a_pwm_mode.c文件：

/* DriverLib Includes */
#include <ti/devices/msp432p4xx/driverlib/driverlib.h>/* Standard Includes */
#include <stdint.h>
#include <stdbool.h>//![Simple Timer_A Config]
/* Timer_A PWM Configuration Parameter */
Timer_A_PWMConfig pwmConfig =
{TIMER_A_CLOCKSOURCE_SMCLK,TIMER_A_CLOCKSOURCE_DIVIDER_1,32000,TIMER_A_CAPTURECOMPARE_REGISTER_1,TIMER_A_OUTPUTMODE_RESET_SET,3200
};
//![Simple Timer_A Config]int main(void)
{/* Halting the watchdog */MAP_WDT_A_holdTimer();//![Simple Timer_A Example]/* Setting MCLK to REFO at 128Khz for LF mode* Setting SMCLK to 64Khz */MAP_CS_setReferenceOscillatorFrequency(CS_REFO_128KHZ);MAP_CS_initClockSignal(CS_MCLK, CS_REFOCLK_SELECT, CS_CLOCK_DIVIDER_1);MAP_CS_initClockSignal(CS_SMCLK, CS_REFOCLK_SELECT, CS_CLOCK_DIVIDER_2);MAP_PCM_setPowerState(PCM_AM_LF_VCORE0);/* Configuring GPIO2.4 as peripheral output for PWM  and P6.7 for button* interrupt */MAP_GPIO_setAsPeripheralModuleFunctionOutputPin(GPIO_PORT_P2, GPIO_PIN4, GPIO_PRIMARY_MODULE_FUNCTION);MAP_GPIO_setAsInputPinWithPullUpResistor(GPIO_PORT_P1, GPIO_PIN1);MAP_GPIO_clearInterruptFlag(GPIO_PORT_P1, GPIO_PIN1);MAP_GPIO_enableInterrupt(GPIO_PORT_P1, GPIO_PIN1);/* Configuring Timer_A to have a period of approximately 500ms and* an initial duty cycle of 10% of that (3200 ticks)  */MAP_Timer_A_generatePWM(TIMER_A0_BASE, &pwmConfig);//![Simple Timer_A Example]/* Enabling interrupts and starting the watchdog timer */MAP_Interrupt_enableInterrupt(INT_PORT1);MAP_Interrupt_enableSleepOnIsrExit();MAP_Interrupt_enableMaster();/* Sleeping when not in use */while (1){MAP_PCM_gotoLPM0();}
}/* Port1 ISR - This ISR will progressively step up the duty cycle of the PWM* on a button press*/
void PORT1_IRQHandler(void)
{uint32_t status = MAP_GPIO_getEnabledInterruptStatus(GPIO_PORT_P1);MAP_GPIO_clearInterruptFlag(GPIO_PORT_P1, status);if (status & GPIO_PIN1){if(pwmConfig.dutyCycle == 28800)pwmConfig.dutyCycle = 3200;elsepwmConfig.dutyCycle += 3200;MAP_Timer_A_generatePWM(TIMER_A0_BASE, &pwmConfig);}
}
#endif

资料

MSP432P401R官方手册

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