帮我用tm4c123g写一份PWM控制程序

好的，以下是一份使用 TM4C123G 微控制器实现 PWM 控制的程序。

在此之前，需要先简要介绍一下 PWM 技术。PWM（Pulse Width Modulation）即脉冲宽度调制技术，是一种用数字信号控制模拟电路的技术。在 PWM 技术中，通过改变周期保持不变的矩形波的占空比，来控制输出信号的电平，从而实现对电路的控制。在本例中，我们将使用 PWM 技术控制一个 LED 的亮度。

以下是程序代码：

#include "inc/tm4c123gh6pm.h"
#define PWM_FREQ 50 // PWM 频率为 50Hz

void PWM_Init(void) {
    SYSCTL_RCGC0_R |= SYSCTL_RCGC0_PWM; // 使能 PWM 模块时钟
    SYSCTL_RCGCGPIO_R |= SYSCTL_RCGCGPIO_R2; // 使能 GPIOB 时钟
    GPIO_PORTB_AFSEL_R |= 0x01; // PB0 选择 PWM 功能
    GPIO_PORTB_PCTL_R |= GPIO_PCTL_PB0_M0PWM0; // PB0 设置为 PWM 控制
    GPIO_PORTB_DEN_R |= 0x01; // PB0 设置为数字输出
    PWM0_0_CTL_R = 0; // 禁用 PWM0_0 控制器
    PWM0_0_GENA_R = (PWM_0_GENA_ACTLOAD_ZERO | PWM_0_GENA_ACTCMPAD_ONE); // 设置 PWM0_0 的行为
    PWM0_0_LOAD_R = (16000000 / PWM_FREQ) - 1; // PWM0_0 的周期为 CPU 频率 / PWM 频率 - 1
    PWM0_0_CMPA_R = 0; // PWM0_0 的占空比初始值为 0%
    PWM0_0_CTL_R |= PWM_0_CTL_ENABLE; // 使能 PWM0_0 控制器
}

void PWM_SetDutyCycle(uint8_t dutyCycle) {
    uint32_t cmpValue = (PWM0_0_LOAD_R * dutyCycle) / 100; // 计算占空比对应的比较值
    PWM0_0_CMPA_R = cmpValue; // 设置 PWM0_0 的比较值
}

int main(void) {
    PWM_Init(); // 初始化 PWM 控制器
    while (1) {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            PWM_SetDutyCycle(i); // 逐渐增加占空比
            for (volatile int j = 0; j < 10000; j++); // 等待一段时间
        }
        for (int i = 100; i > 0; i--) {
            PWM_SetDutyCycle(i); // 逐渐减小占空比
            for (volatile int j = 0; j < 10000; j++); // 等待一段时间
        }
    }
}

程序中，首先通过 `PWM_Init()` 函数初始化 PWM 控制器和 GPIO 端口，设置 PWM0_0 的行为，以及 PWM 的周期和占空比。具体来说，我们选择 PB0 引脚作为 PWM 输出口，并将其设置为 PWM 控制。然后，我们将 PWM0_0 的行为设置为“当计数器计数到 LOAD 时，PWM 输出置为 0，当计数器计数到 CMPA 时，PWM 输出置为 1”，即占空比为 CMPA/LOAD。PWM0_0 的周期为 CPU 频率 / PWM 频率 - 1，占空比初始值为 0%。

接着，在 `PWM_SetDutyCycle()` 函数中，我们根据需要设置占空比对应的比较值 cmpValue，并将其赋值给 PWM0_0 的 CMPA 寄存器，从而实现对 PWM 输出的占空比控制。

最后，在 `main()` 函数中，我们通过逐渐增加和减小占空比的方式，实现 LED 亮度的渐变效果。在每次循环中，我们将占空比从 0% 逐渐增加到 100%，再从 100% 逐渐减小到 0%。每次改变占空比后，我们等待一段时间，以便观察效果。

请注意，本程序中的计算是基于默认的系统时钟频率（16MHz）和 PWM 频率（50Hz）进行的。如果需要更改这些参数，请相应地调整计算公式。