HCS12单片机增强定时器生成PWM波形的三种设计

"这篇论文是2012年由冯道宁、刘昭度和叶阳发表在《武汉理工大学学报》上的，属于自然科学领域，主要探讨了如何利用HCS12单片机的增强型定时器来设计PWM波形发生器，解决在车辆ASR系统开发中因硬件限制导致的PWM输出通道不足的问题。文章详细阐述了三种不同的方法，即通过输出比较寄存器、输出比较中断以及TCNT输出翻转来生成PWM波形，并对关键寄存器的配置和逻辑关系进行了说明，同时提供了波形输出图和程序流程图，分析了各种方案的优缺点。" 在车辆防滑控制系统（ASR）的开发过程中，设计一个基于HCS12单片机的PWM波形发生器是至关重要的。HCS12单片机是一款由飞思卡尔（现为NXP）生产的微控制器，其增强型定时器模块具备生成PWM信号的能力。由于硬件资源有限，特别是在ASR系统中，需要多个PWM输出通道，因此研究如何有效复用定时器和I/O端口显得尤为必要。 首先，通过输出比较寄存器实现PWM波形输出，是利用定时器的计数器值与预设的比较值进行比较，当计数器值等于比较值时，输出状态翻转，从而产生脉宽可调的方波。这种方法的关键在于设置正确的比较寄存器值，以控制PWM的占空比，占空比是高电平时间与整个周期时间的比例，决定了PWM的平均电压。 其次，输出比较中断方式是利用定时器的中断功能，当计数器达到预设值时触发中断，然后在中断服务程序中改变输出状态，形成PWM波形。这种方法的优势在于可以灵活地在中断服务程序中调整占空比，但可能会增加中断处理的负担。 第三，TCNT输出翻转方法是根据定时器的计数器(TCNT)溢出或匹配事件直接翻转输出状态。这种方法相对简单，但可能不适用于需要精确控制每个PWM周期的应用。 论文中，作者不仅详细解释了这些方法的实现原理，还通过程序流程图和波形输出图直观展示了每种方法的工作过程。通过理论分析和实验验证，作者讨论了每种设计方法的优缺点，如响应速度、灵活性和实时性等，为实际应用提供了有价值的参考。 这篇论文为基于HCS12单片机的PWM波形发生器设计提供了多样化的解决方案，对于汽车电子控制系统的开发者来说，是一篇极有价值的参考资料，有助于优化系统设计，提高性能，并解决硬件资源限制的问题。