数字脉冲宽度调制器的实现

2022-04-17 10:40分类：电子元器件阅读：

数据脉冲宽度解调器的完成

脉冲宽度操纵pwm的原理

完成数据脉冲宽度解调器的主要观念参考图2。

图上，在脉冲发生器的效果下，循环系统电子计数器的5位輸出多次扩大。5位数据调配数据信号用一个存储器来操纵，持续于循环系统电子计数器的输入输出开展较为，当调配数据信号超过循环系统电子计数器的輸出时，电压比较器輸出上拉电阻，不然輸出低电频。循环系统电子计数器循环系统一个周期时间后，向存储器传出一个也就能数据信号EN，存储器送进下一组数据信息。在每一个电子计数器记数周期时间，因为导入的调配数据信号的高低不一样，电压比较器輸出端导出的上拉电阻数量不一样，因此造成出pwm占空比不一样的脉冲宽度调配波。

图3
为了更好地使矩形脉冲的核心类似在t=kTs处，电子计数器所造成的数据码并不是从小到大或由大到小次序转变，只是将数据信息分为双数编码序列和单数编码序列，在一个记数周期时间，双数编码序列由小增大，直至最高值，随后变成对单数编码序列记数，转变为由大到小。如图所示3事例。
奇偶数编码序列的形成方式是将电子计数器的最终一位做为较为数据信息的最少位，在一个记数周期时间内，前大半个周期时间电子计数器輸出最少位为0，别的上位多次扩大，则发生的数据信息即是双数编码序列；后大半个周期时间輸出最少位为1，其他上位先后减少，造成的信息为先后减少的偶编码序列。实际电源电路能够由下列原理图表明：
点击看大图

三、8051中的PWM控制模块设计方案：
应当称之为一个合适视频语音解决的PWM控制模块，輸出脚位应当外接一积分电路。輸出波形图的方法合适作视频语音解决。设计方案精密度为8位。

PWM控制模块应包含：
1、较为一部分（Comp）：
2、记数一部分（Counter）：
3、情况及操纵数据信号寄放/控制板（PWM_Ctrl）；
1）情况积存储器：（Flags），详细地址：E8H ；
①EN：PWM控制模块运行位，置位为‘1’将使PWM控制模块开始工作；
②（空出预留）
③④调制解调速度标志位：00 – 无分音器；01 – 2分频；10 – 10分频；11 – 1六分频。（RESET后为00）
⑤（空出预留）
⑥（空出预留）
⑦（空出预留）
⑧（空出预留）
留意：该存储器能够位操作状况下应写，不能读；只有在字节数实际操作方法下载入。
2）寄存器地址（DataStore），详细地址：F8H；
留意：该存储器值不能读，只应写。
4、端口号：
1）系统总线（DataBus）；（双重）
2）计算机字长（AddrBus）；（IN）
3）PWM波輸出端口号（PWMOut）；（OUT）
4）控线：
① CLK：数字时钟；（IN）
② Reset：多线程校准数据信号；（IN 低电频合理）
③ WR：写PWM RAM数据信号；（IN 低电频合理）；
④ RD：读PWM RAM数据信号；（IN 低电频合理）
⑤ DONE：接纳结束意见反馈数据信号；（OUT 上拉电阻合理）
⑥ INT：终断申请办理数据信号；（OUT 低电频合理）
⑦ IntResp：终断回应数据信号；（In低电频合理）
⑧ ByteBit：字节数/位操作操纵数据信号（IN 1-BYTE 0-BIT）；
⑨⑩

终断占有等同于MCU8051的外部中断2，则可确保在五个指令周期以内，“获取数据”终断必然获得回应。

PWM控制模块操作方法：由于占有了8051外部中断1，因此在没应用该控制模块时，应当把外部中断2屏蔽掉。而PWM控制模块造成的中断请求能够看做是“能接纳数据信息”的数据信号。终断方式如后“终断获取数据全过程”。应用PWM控制模块，应当先向內部详细地址8FH的寄存器地址载入数据信息，随后设定详细地址8EH的模式存储器最少位（0）为‘1’，即PWM控制模块开始工作并輸出PWM调配波（如TIMER控制模块）。在輸出PWM调配波全过程中，应立即对PWM载入下一个调配数据信息，确保PWM持续工作中，輸出波型持续。（待改善）

终断获取数据全过程：

PWM控制模块能够获取数据，申请办理终断数据信号INT置位为‘0’，等候8051回应； 8051接纳到终断申请办理后，做出终断回应，置位IntResp电源线为‘0’； PWM控制模块接到IntResp数据信号后，把终断申请办理数据信号INT校准为‘1’，等候8051通告获取数据WR数据信号； 8051取下规定数据信息放于系统总线（DataBus）上，并置WR数据信号为‘0’； PWM控制模块发觉WR数据信号为‘0’，由系统总线（DataBus）上获取数据到內部寄存器地址，将DONE部位位为‘1’； 8051发觉DONE数据信号的上跳变成‘1’，释放出来系统总线； PWM控制模块进行当今輸出周期时间，校准DONE为‘0’，此后当今寄存器地址能够再度接纳数据信息键入。

常见问题：
1）輸出的PWM信号中的上拉电阻一部分务必处在一个輸出周期时间的正中间，不可以偏移，不然輸出视频语音历经低通后必然是一失帧比较严重的結果。
2）针对8位精密度的PWM，每一个輸出周期时间占有256（28）个振荡周期，可是包括256个振荡周期最少有2两个指令周期，亦即264（22*12）个振荡周期，因为视频语音讯号的持续性，256与264中间相距的八个振荡周期是不可以由之丢空的，不然也会使輸出数据信号失帧。假如将须輸出数据量按256/264的百分比变大輸出，亦不行得通，由于这般非整数金额占比变大，变大倍率不大，则历经再量化分析后小数部分亦会被忽视掉，造成失帧。举例说明：輸出数据量为16，按百分比扩大后为16.5，更会形成无法选择的难题。
故采用下列方法：该控制模块以指令周期为规范，而与TMBus不相干，即大部分与8051一部分多线程工作中。获取数据方法为每一次载入充足数据信息段存储于控制模块内的RAM内（待定每一次载入8字节），存储字节务必能确保PWM輸出此段数据信息操作过程中，有充足時间从RAM处再次获取数据。因为占有了8051的外部中断2，终断申请办理在3个指令周期（36个指令周期）内必然能获得回应，而PWM控制模块解决一个数据信息必须固定不动用时256个指令周期，所以能确保PWM控制模块次序获取数据终断能立即获得回应，不容易危害调配数据信号的持续性。
3）RD RAM全过程是多线程全过程。
4）輸出后寄存器地址不全自动清零。由于能够根据把Flags(0)写‘0’而终止PWM控制模块再次工作中。

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