nrf51822裸机教程-PWM

先简单介绍一下PWM的原理。

原理很简单。 假设COUNTER是个从0开始递增的计数器。  我们设置两个值 counter0 和counter1 在 COUNTER 计数到counter0的值时候翻转输出的电平，然后COUNTER继续计数，在计数到counter1的值的时候再翻转输出电平。 同时清零COUNTER计数器。让其从0开始重新计数，这样就可以产生一个方波。

从上面的图可以看出这个方波的一个周期T的时间是由 counter1来决定的。所以周期的调节就是通过counter1的值来调节。   而counter0的值则影响着方波的占空比。

综上，PWM的实现就是通过调节counter1和counter0的两个值来实现周期和占空比可调。

51822硬件没有PWM模块，所以如果需要使用PWM，从上面的原理介绍可以知道使用timer定时器就可以实现上述功能。

我们可以使用timer定时器中的寄存器cc[1],和cc[0]来设置上面说的counter1值和counter0值。并分别设置当计数器计数到指定值是产生中断。 在中断里面 将电平翻转就可以了。

但是这中方法因为中断的处理需要CPU参数，会影响PWM的周期和占空比。更多的影响是如果timer会频繁产生中断。导致正常的程序执行流程会被频繁打断。

所以这里需要用到 51822的 可编程外围互联系统(PPI), 该系统可以使51822的外围模块在无CPU参与的情况下相互协作。(详见PPI教程)

同时因为使用PPI 让timer模块和GPIO模块来协作产生PWM，所以这里不能使用普通的GPIO，而需要使用针对PPI的GPIOTE模块。(详见GPIOTE教程)

如上图所示。 我们使用timer模块 让其 计数到 counter0 和counter1时分别产生event0，和event1。这两个event通过PPI然后触发同一个task，这个task就是翻转电平。

下面是main.c代码细节。

#include "nrf51.h"
#include "stdio.h"
#include "nrf_gpio.h"

#define PWM_OUT          22

void timer0_init(void){
    NRF_TIMER0->PRESCALER  = ;     //2^4   16分频成1M时钟源
    NRF_TIMER0->MODE = ;           //timer模式
    NRF_TIMER0->BITMODE = ;    //32bit

    NRF_TIMER0->CC[] = ;    //cc[1]的值等于是1s，这里相当于方波的周期为1s
    NRF_TIMER0->CC[] =;      //调节占空比，这里设置为0.5

    NRF_TIMER0->SHORTS = <<;      //设置到计数到cc1中的值时 自动清0 重新开始计数 

    NRF_TIMER0->TASKS_START = ;    //启动timer
}

void gpiote_init(void){
    NRF_GPIOTE->CONFIG[] = (  <<  )        //作为task模式
                         | ( PWM_OUT << ) //设置PWM输出引脚
                         | (  <<  )     //设置task为翻转PWM引脚的电平
                         | (  << );     //初始输出电平为高
}

//使用了两个PPI通道。 通道0 用来将 timer的 event0 (计数到cc0的值产生的事件) 与 上面设置的GPIOTE task绑定在一起
//通道1 用来将timer的event1（计数到cc1的值产生的事件） 也与上面的GPIOTE task事件绑定在一起。
//这样到计数到cc0和cc1时都会自动翻转 PWM_OUT引脚的电平。
void ppi_set(void){
    NRF_PPI->CH[].EEP = (uint32_t)(&NRF_TIMER0->EVENTS_COMPARE[]);   //注意，这里赋值要取地址
    NRF_PPI->CH[].TEP = (uint32_t)(&NRF_GPIOTE->TASKS_OUT[]);           

    NRF_PPI->CH[].EEP = (uint32_t)(&NRF_TIMER0->EVENTS_COMPARE[]);
    NRF_PPI->CH[].TEP = (uint32_t)(&NRF_GPIOTE->TASKS_OUT[]);

    //两个通道的task端绑定的都是翻转电平的task
    //使能PPI通道 0 和 通道1
    NRF_PPI->CHENSET = 0x03;
}

int main(void){
    gpiote_init();
    ppi_set();
    timer0_init();
    );
;
} 

通过调节cc0和cc1的值就可以分别控制占空比和周期了。这里只是个简单的示例。实际使用简单封装下就可以当做自己的PWM来使用了