Аппаратный ШИМ на ассемблере для ATtiny2313

Широтно импульсная модуляция (ШИМ) напряжения имеет множество применений. В электроприводах постоянного тока она используется для регулировки оборотов электродвигателя, в асинхронных электроприводах и инверторах такой модуляцией делаются синусоидальные напряжения, в источниках питания и DC-DC конвертерах для стабилизации и изменения напряжения, также этот тип модуляции может применяться для регулировки освещения электрическими лампами, температуры создаваемой электрическими нагревателями и использоваться во многих других случаях с электроприборами для которых подходит такой способ модуляции. В общем этот тип модуляции очень важен и поэтому во многих микроконтроллерах делают аппаратную поддержку ШИМа. ATtiny2313 - не исключение и в этом микроконтроллере есть 4 канала аппаратного ШИМа. Такой ШИМ можно получить с 4х специальных пинов:

Рисунок 1 - Пины аппаратного ШИМа микроконтроллера ATtiny2313

Для создания ШИМа используются таймеры счетчики которых в ATtiny2313 две штуки. На каждом из них есть два канала. Настроить аппаратный ШИМ на этом микроконтроллере не сложно. Сперва нужно настроить соответствующие выводы (см. рисунок 1) на выход (о том как это делать см. предыдущие статьи по ассемблеру). После чего есть два регистра TCCR0A и TCCR0B для 8ми битного таймера и два регистра TCCR1A и TCCR1B для 16ти битного таймера. Для настройки 8 ми битного таймера в режим FAST PWM (быстрый ШИМ) в нулевой и первый биты регистра TCCR0A записываются единицы. Для того чтобы ШИМ работал так:

В начале периода идет высокий уровень а по прошествии некоторого количества тактов он заменяется низким:

 И чтобы так было на обоих каналах. Нужно в 5й и 7ой биты регистра TCCR0A записать единицы.

в итоге должно получиться примерно так:

LDI R16, 0b10100011

OUT TCCR0A, R16

Также нужно запустить таймер чтобы ШИМ начался. (об этом см. статью про таймер https://electe.blogspot.com/2020/08/attiny2313.html). Запускать надо естественно без предделителя чтобы режим действительно был FAST. В итоге должно получиться что то вроде этого:

 

LDI R16, 0b00000001 

OUT TCCR0B, R16 

Чтобы устанавливать какое либо напряжение на нужном пине есть регистры OCR0A и OCR0В для 8 ми битного таймера и OCR1A и OCR1В для 16ти битного таймера. Записывать в них можно от 0 до 255 (т.к. регистр 8ми битный) а напряжения на соответствующих выводах (см. рисунок 1) будет меняться пропорционально записанному числу. Например установить половину напряжения питания на пине 14 ( он же PB2 или OC0A или PCINT2) можно командами:

LDI R16, 127

OUT OCR0A, R16

На основе аппаратных ШИМов можно сделать например не обычную светодиодную мигалку а например псевдоплавную. Код такой мигалки приведен в поле:

.INCLUDE "tn2313def_for_avra.inc"; загрузка предопределений .CSEG ; начало сегмента кода .ORG 0x0000 ;-- инициализация стека -- LDI R16, Low(RAMEND); OUT SPL, R16 ; -- инициализация PWM на таймере 0 -- ; установим 2й пин порта B на выход LDI R16, 0b00000100 ; это выход первого канала PWM таймера 0 OUT DDRB, R16 ; 14й вывод микросхемы ; установим 5й пин порта D на выход LDI R16, 0b00100000 ; это выход второго канала PWM таймера 0 OUT DDRD, R16 ; 9й вывод микросхемы ; -- настроим режим Fast PWM бит 0 и 1 -- LDI R16, 0b10100011 ; выдача 0 в при совпадении канал1 бит7 OUT TCCR0A, R16 ; выдача 0 в при совпадении канал2 бит5 ; --запуск таймера, тактирование от цп без предделителя-- LDI R16, 0b00000001 OUT TCCR0B, R16 ; устанавливаем значение PWMа для первого канала LDI R16, 240 OUT OCR0A, R16 ; устанавливаем значение PWMа для второго канала LDI R16, 10 OUT OCR0B, R16 ; -- основной цикл программы -- loop: RCALL delay ; устанавливаем значение PWMа для первого канала LDI R16, 250 OUT OCR0A, R16 ; устанавливаем значение PWMа для второго канала LDI R16, 5 OUT OCR0B, R16 RCALL delay ; устанавливаем значение PWMа для первого канала LDI R16, 150 OUT OCR0A, R16 ; устанавливаем значение PWMа для второго канала LDI R16, 50 OUT OCR0B, R16 RCALL delay ; устанавливаем значение PWMа для первого канала LDI R16, 100 OUT OCR0A, R16 ; устанавливаем значение PWMа для второго канала LDI R16, 100 OUT OCR0B, R16 RCALL delay ; устанавливаем значение PWMа для первого канала LDI R16, 50 OUT OCR0A, R16 ; устанавливаем значение PWMа для второго канала LDI R16, 150 OUT OCR0B, R16 RCALL delay ; устанавливаем значение PWMа для первого канала LDI R16, 10 OUT OCR0A, R16 ; устанавливаем значение PWMа для второго канала LDI R16, 240 OUT OCR0B, R16 RCALL delay ; устанавливаем значение PWMа для первого канала LDI R16, 50 OUT OCR0A, R16 ; устанавливаем значение PWMа для второго канала LDI R16, 150 OUT OCR0B, R16 RCALL delay ; устанавливаем значение PWMа для первого канала LDI R16, 100 OUT OCR0A, R16 ; устанавливаем значение PWMа для второго канала LDI R16, 100 OUT OCR0B, R16 RCALL delay ; устанавливаем значение PWMа для первого канала LDI R16, 150 OUT OCR0A, R16 ; устанавливаем значение PWMа для второго канала LDI R16, 50 OUT OCR0B, R16 RJMP loop ; -- задержка -- delay: ldi r18, 250 ldi r19, 250 L1: dec r19 brne L1 dec r18 brne L1 RET

Светодиоды с резисторами необходимо подключит к выводам 9 и 14 микроконтроллера ATtiny2313. К данной статье прилагается видео:

В котором также рассказано о подпрограммах на ассемблере для микроконтроллеров AVR.

КАРТА БЛОГА (содержание)