int outputPin = 9; // 输出引脚 void setup() { pinMode(outputPin, OUTPUT); // 将输出引脚设置为输出模式 TCCR1A = 0; // 清除TCCR1A寄存器 TCCR1B = 0; // 清除TCCR1B寄存器 OCR1A = 15624; // 设置计数器 TOP 值，用于设置频率 TCCR1B |= (1 << WGM12); // CTC 模式 TCCR1B |= (1 << CS12); // 设置预分频器为256 } void loop() { digitalWrite(outputPin, HIGH); // 输出高电平 delayMicroseconds(5); // 延迟5微秒 digitalWrite(outputPin, LOW); // 输出低电平 delayMicroseconds(5); // 延迟5微秒 }

这段代码使用了Arduino的定时器1来实现输出100HZ的PWM信号。其中，outputPin指定了输出信号所在的引脚，这里选择了Pin 9。在setup()函数中，首先设置了outputPin引脚为输出模式。然后，通过设置TCCR1A和TCCR1B寄存器，将定时器1设置为CTC模式，并将预分频器设置为256。OCR1A寄存器的值设置为15624，这个值可以通过公式f_PWM = F_CPU / (N * (1 + OCR1A))计算出来，其中f_PWM为输出PWM信号的频率，F_CPU为Arduino的CPU时钟频率，N为预分频器的值。

在loop()函数中，首先将outputPin引脚输出高电平，再延迟5微秒，然后将outputPin引脚输出低电平，再延迟5微秒，这样就实现了一个占空比为50%的PWM信号。通过调整延迟的时间，可以改变PWM信号的占空比。

相关问题

使用一个 GPIO 引脚输出一个 10Hz 的方波来模拟外部中断信号。利用杜邦线将该引脚与 PC13 引脚连接，设置 PC13 引脚为双边沿触发，在中断中执行翻转指示灯 LD2 状态的操作。完成该程序 的编写，并观察记录指示灯的变化情况，分析变化的原因。

要完成这个任务，首先我们需要明确使用的开发环境，这里假设是使用Arduino UNO板。以下是使用C/C++编写的基本步骤：

1. **包含必要库**:
开始时，我们需要导入`TimerOne`库来生成10Hz的方波，以及`PinChangeInt`库来处理中断：

   #include <TimerOne.h>
   #include <PinChangeInt.h>

2. **初始化硬件**:
初始化GPIO和定时器，设定PC13为双边沿触发中断，并将其连接到你的外部设备：

   const int outputPin = 9; // 用于输出10Hz方波的GPIO引脚，这里假设是PB3或D3
   const int interruptPin = 13; // PC13引脚作为双边沿触发输入
   pinMode(outputPin, OUTPUT); // 设置outputPin为输出模式
   TimerOne.initialize(10); // 定义10Hz定时器
   PinChangeInt.attachInterrupt(interruptPin, flipLed, CHANGE); // 设置中断类型为双边沿触发

3. **定义中断处理函数**:

   void flipLed() {
       digitalWrite(LED2, !digitalRead(LED2)); // 翻转LD2指示灯状态
   }

这个函数会在接收到中断时调用，将LED2的状态取反。

4. **定时器和中断处理**:

   void setup() {
       TimerOne.setMode(TIMER1_COMPA); // 使用定时器的比较A输出
       Timer1.attachInterrupt(flipLed); // 绑定中断处理函数到定时器
       Timer1.start(); // 启动定时器
   }

   void loop() {
       // 主程序空运行，仅用于保持代码结构
   }

5. **观察和分析**:
通过串口监视器（Serial Monitor）观察LED2的状态，你应该能看到它每隔大约100毫秒（10Hz）翻转一次，每次中断发生时。这是因为每当输出引脚的电压从低到高或者从高到低切换时，都会触发双边沿中断，进而执行`flipLed`函数。

编程实现输出占空比为2:1，波形周期为9ms的PWM波形

### 回答1：
以下是一个简单的C语言程序，用于生成占空比为2:1，波形周期为9ms的PWM波形：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <wiringPi.h>

#define PWM_PIN 1 // 使用GPIO1（即wiringPi库中的18号引脚）作为PWM输出引脚

int main(void)
{
    if (wiringPiSetup() == -1) // 初始化wiringPi库
        exit(1);

    pinMode(PWM_PIN, PWM_OUTPUT); // 将GPIO1设置为PWM输出模式

    pwmSetMode(PWM_MODE_MS);
    pwmSetClock(375); // 设置PWM时钟频率为19.2MHz / 375 = 51.2kHz
    pwmSetRange(460); // 设置PWM占空比范围为0-460（即9ms / (1/51.2kHz) = 460）

    pwmWrite(PWM_PIN, 307); // 设置PWM占空比为307（即2/3 * 460）

    while (1);

    return 0;
}

该程序使用wiringPi库控制GPIO1输出PWM波形，其中`pwmSetClock`函数设置PWM时钟频率为51.2kHz，`pwmSetRange`函数设置PWM占空比范围为0-460，`pwmWrite`函数设置PWM占空比为307（即2/3 * 460）。在循环中无限等待，直到程序被手动停止。

### 回答2：
编程实现输出占空比为2:1，波形周期为9ms的PWM波形可以通过以下步骤实现。

首先，需要确定所使用的编程语言和平台，例如使用Arduino平台和Arduino编程语言。然后，选择一个数字输出引脚作为PWM输出引脚。

接下来，在程序中设置波形周期和占空比。假设我们选择引脚9作为PWM输出引脚，可以使用analogWrite()函数来生成PWM波形。

示例代码如下：

int pwmPin = 9;  // PWM输出引脚

void setup() {
   pinMode(pwmPin, OUTPUT);  // 设置引脚为输出模式
}

void loop() {
   analogWrite(pwmPin, 255);  // 输出高电平，占空比2:1
   delayMicroseconds(6000);   // 等待6ms

   analogWrite(pwmPin, 0);    // 输出低电平
   delayMicroseconds(3000);   // 等待3ms
}

在这个例子中，我们使用analogWrite()函数来设置引脚上的PWM值。函数的第一个参数是引脚号，第二个参数是PWM值（范围从0到255）。255表示100%的占空比，0表示0%的占空比。

在循环中，我们先将引脚的PWM值设置为255，表示高电平，占空比为2:1。然后延迟6ms，等待波形周期的2/3。接着，将引脚的PWM值设置为0，表示低电平，占空比为1:1。然后延迟3ms，等待波形周期的1/3。这样循环下去，就能实现占空比为2:1，波形周期为9ms的PWM波形输出。

请注意，实际的波形周期和占空比可能会因为具体的硬件和编程环境而有所不同。上述代码仅供参考，具体的设置还需根据实际情况进行调整。

### 回答3：
编程实现输出占空比为2:1，波形周期为9ms的PWM波形，我们可以使用Arduino或其他支持PWM输出的开发板来实现。

以下是使用Arduino编程的示例代码：

int outputPin = 9;  // 设置PWM输出引脚为9

void setup() {
  pinMode(outputPin, OUTPUT);  // 设置输出引脚为输出模式
  analogWrite(outputPin, 255);  // 设置初始占空比为100%（255为全高电平）
  delay(6);  // 延迟6ms
  analogWrite(outputPin, 0);  // 设置占空比为0%（0为全低电平）
  delay(3);  // 延迟3ms
}

void loop() {
  
}

以上代码使用`analogWrite()`函数来设置PWM输出引脚的占空比。通过设定`analogWrite(outputPin, 255)`来设置占空比为100%（全高电平），然后延迟6ms，再通过设定`analogWrite(outputPin, 0)`来设置占空比为0%（全低电平），最后延迟3ms。这样就可以实现一个周期为9ms、占空比为2:1的PWM波形。

请注意，上述代码只实现了一次PWM波形输出。如果需要重复输出，可以将代码放入`loop()`函数内，并添加循环控制的代码。