跳至主要内容

【转】什么是 PWM ?---小知�

什么是 PWM 
 
随着电子技术的发展,出现了多种PWM技术,其中包括:相电压控制PWM、脉宽PWM法、随机PWM、SPWM法、线电压控制PWM等,PWM 码是一种脉宽调制码,它的组成为9MS 高电平和4MS 低电平引导脉冲,16 位系统识别码,8 位数据正码和8 位数据反码。我要解的就数据码。一个PWM码的0是由一个0.58ms的低电平和一个0.58ms的高电平组成,1 是由一个0.58ms 的低电平地和一个1.58ms 的高电平组成。解码原理是这样的。首先通过延时来丢开引导码,然后通过解码丢掉16 位系统识别码,最后解系统正码和反码。解开后将正码取反看是否与反码相同,如果相同,即解开保存其值。解码0 或1是这样的。在低电平的时候等待,直到为高了后,用一个0.882ms 的延时去量,量完后,如果为低了,证明前面是一个0.58ms 低电平和一个0.58ms 高电平地组成,即保存一个0.如果为高,则证明是由一个0.58ms 低电平地和一个1.58ms 高电平组成,即保存一个1 .为1则再调一个延时,让它延到低电平。等待到高电平后重复上述过程解码。遥控器解码程序介绍:通过上述的解码原理,利用单片机的中断口来测PWM码的宽度,通过本实验仪配备的遥控,单片机解码在数码管上显示。实际应用例如:红外遥控。 

             脉宽调制的基本原理及其应用实例 

        脉宽调制(PWM)是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术,广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。 模拟电路 模拟信号的值可以连续变化,其时间和幅度的分辨率都没有限制。9V电池就是一种模拟器件,因为它的输出电压并不精确地等于9V,而是随时间发生变化,并可取任何实数值。与此类似,从电池吸收的电流也不限定在一组可能的取值范围之内。模拟信号与数字信号的区别在于后者的取值通常只能属于预先确定的可能取值集合之内,例如在{0V, 5V}这一集合中取值。 模拟电压和电流可直接用来进行控制,如对汽车收音机的音量进行控制。在简单的模拟收音机中,音量旋钮被连接到一个可变电阻。拧动旋钮时,电阻值变大或变小;流经这个电阻的电流也随之增加或减少,从而改变了驱动扬声器的电流值,使音量相应变大或变小。与收音机一样,模拟电路的输出与输入成线性比例。 尽管模拟控制看起来可能直观而简单,但它并不总是非常经济或可行的。其中一点就是,模拟电路容易随时间漂移,因而难以调节。能够解决这个问题的精密模拟电路可能非常庞大、笨重(如老式的家庭立体声设备)和昂贵。模拟电路还有可能严重发热,其功耗相对于工作元件两端电压与电流的乘积成正比。模拟电路还可能对噪声很敏感,任何扰动或噪声都肯定会改变电流值的大小。 数字控制 通过以数字方式控制模拟电路,可以大幅度降低系统的成本和功耗。此外,许多微控制器和DSP已经在芯片上包含了PWM控制器,这使数字控制的实现变得更加容易了。 简而言之,PWM是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。通过高分辨率计数器的使用,方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。PWM信号仍然是数字的,因为在给定的任何时刻,满幅值的直流供电要么完全有(ON),要么完全无(OFF)。电压或电流源是以一种通(ON)或断(OFF)的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。通的时候即是直流供电被加到负载上的时候,断的时候即是供电被断开的时候。只要带宽足够,任何模拟值都可以使用PWM进行编码。 大多数负载(无论是电感性负载还是电容性负载)需要的调制频率高于10Hz。设想一下如果灯泡先接通5秒再断开5秒,然后再接通、再断开……。占空比仍然是50%,但灯泡在头5秒钟内将点亮,在下一个5秒钟内将熄灭。要让灯泡取得4.5V电压的供电效果,通断循环周期与负载对开关状态变化的响应时间相比必须足够短。要想取得调光灯(但保持点亮)的效果,必须提高调制频率。在其他PWM应用场合也有同样的要求。通常调制频率为1kHz到200kHz之间。 硬件控制器 许多微控制器内部都包含有PWM控制器。例如,Microchip公司的PIC16C67内含两个PWM控制器,每一个都可以选择接通时间和周期。占空比是接通时间与周期之比;调制频率为周期的倒数。执行PWM操作之前,这种微处理器要求在软件中完成以下工作: * 设置提供调制方波的片上定时器/计数器的周期 * 在PWM控制寄存器中设置接通时间 * 设置PWM输出的方向,这个输出是一个通用I/O管脚 * 启动定时器 * 使能PWM控制器 虽然具体的PWM控制器在编程细节上会有所不同,但它们的基本思想通常是相同的。 通信与控制 PWM的一个优点是从处理器到被控系统信号都是数字形式的,无需进行数模转换。让信号保持为数字形式可将噪声影响降到最小。噪声只有在强到足以将逻辑1改变为逻辑0或将逻辑0改变为逻辑1时,也才能对数字信号产生影响。
   3.对噪声抵抗能力的增强是PWM相对于模拟控制的另外一个优点,而且这也是在某些时候将PWM用于通信的主要原因。从模拟信号转向PWM可以极大地延长通信距离。在接收端,通过适当的RC或LC网络可以滤除调制高频方波并将信号还原为模拟形式。 PWM广泛应用在多种系统中。作为一个具体的例子,我们来考察一种用PWM控制的制动器。简单地说,制动器是紧夹住某种东西的一种装置。许多制动器使用模拟输入信号来控制夹紧压力(或制动功率)的大小。加在制动器上的电压或电流越大,制动器产生的压力就越大。 可以将PWM控制器的输出连接到电源与制动器之间的一个开关。要产生更大的制动功率,只需通过软件加大PWM输出的占空比就可以了。如果要产生一个特定大小的制动压力,需要通过测量来确定占空比和压力之间的数学关系(所得的公式或查找表经过变换可用于控制温度、表面磨损等等)。 例如,假设要将制动器上的压力设定为100psi,软件将作一次反向查找,以确定产生这个大小的压力的占空比应该是多少。然后再将PWM占空比设置为这个新值,制动器就可以相应地进行响应了。如果系统中有一个传感器,则可以通过闭环控制来调节占空比,直到精确产生所需的压力。 总之,PWM既经济、节约空间、抗噪性能强,是一种值得广大工程师在许多设计应用中使用的有效技术。

评论

此博客中的热门博文

【转】AMBA、AHB、APB总线简介

AMBA 简介 随着深亚微米工艺技术日益成熟,集成电路芯片的规模越来越大。数字IC从基于时序驱动的设计方法,发展到基于IP复用的设计方法,并在SOC设计中得到了广泛应用。在基于IP复用的SoC设计中,片上总线设计是最关键的问题。为此,业界出现了很多片上总线标准。其中,由ARM公司推出的AMBA片上总线受到了广大IP开发商和SoC系统集成者的青睐,已成为一种流行的工业标准片上结构。AMBA规范主要包括了AHB(Advanced High performance Bus)系统总线和APB(Advanced Peripheral Bus)外围总线。   AMBA 片上总线        AMBA 2.0 规范包括四个部分:AHB、ASB、APB和Test Methodology。AHB的相互连接采用了传统的带有主模块和从模块的共享总线,接口与互连功能分离,这对芯片上模块之间的互连具有重要意义。AMBA已不仅是一种总线,更是一种带有接口模块的互连体系。下面将简要介绍比较重要的AHB和APB总线。 基于 AMBA 的片上系统        一个典型的基于AMBA总线的系统框图如图3所示。        大多数挂在总线上的模块(包括处理器)只是单一属性的功能模块:主模块或者从模块。主模块是向从模块发出读写操作的模块,如CPU,DSP等;从模块是接受命令并做出反应的模块,如片上的RAM,AHB/APB 桥等。另外,还有一些模块同时具有两种属性,例如直接存储器存取(DMA)在被编程时是从模块,但在系统读传输数据时必须是主模块。如果总线上存在多个主模块,就需要仲裁器来决定如何控制各种主模块对总线的访问。虽然仲裁规范是AMBA总线规范中的一部分,但具体使用的算法由RTL设计工程师决定,其中两个最常用的算法是固定优先级算法和循环制算法。AHB总线上最多可以有16个主模块和任意多个从模块,如果主模块数目大于16,则需再加一层结构(具体参阅ARM公司推出的Multi-layer AHB规范)。APB 桥既是APB总线上唯一的主模块,也是AHB系统总线上的从模块。其主要功能是锁存来自AHB系统总...

【转】C++/CLI程序进程之间的通讯

 现在,把大型软件项目分解为一些相交互的小程序似乎变得越来越普遍,程序各部分之间的通讯可使用某种类型的通讯协议,这些程序可能运行在不同的机器上、不同的操作系统中、以不同的语言编写,但也有可能只在同一台机器上,实际上,这些程序可看成是同一程序中的不同线程。而本文主要讨论C++/CLI程序间的通讯,当然,在此是讨论进程间通讯,而不是网络通讯。    简介   试想一个包含数据库查询功能的应用,通常有一个被称为服务端的程序,等待另一个被称为客户端程序发送请求,当接收到请求时,服务端执行相应功能,并把结果(或者错误信息)返回给客户端。在许多情况中,有着多个客户端,所有的请求都会在同一时间发送到同一服务端,这就要求服务端程序要更加高级、完善。   在某些针对此任务的环境中,服务端程序可能只是众多程序中的一个程序,其他可能也是服务端或者客户端程序,实际上,如果我们的数据库服务端需要访问不存在于本机的文件,那么它就可能成为其他某个文件服务器的一个客户端。一个程序中可能会有一个服务线程及一个或多个客户线程,因此,我们需小心使用客户端及服务端这个术语,虽然它们表达了近似的抽象含义,但在具体实现上却大不相同。从一般的观点来看,客户端即为服务端所提供服务的"消费者",而服务端也能成为其他某些服务的客户端。    服务端套接字   让我们从一个具体有代表性的服务端程序开始(请看例1),此程序等待客户端发送一对整数,把它们相加之后返回结果给客户端。   例1: using namespace System; using namespace System::IO; using namespace System::Net; using namespace System::Net::Sockets; int main(array<String^>^ argv) { if (argv->Length != 1) { Console::WriteLine("Usage: Server port"); Environment::Exit(1); } int port = 0; try { port = Int32::Parse(argv[0]); } catch (FormatException^ e) { Console::Wri...

【转】vector成员函数

函数 表述 c.assign(beg,end) c.assign(n,elem) 将 [beg; end) 区间中的数据赋值给 c 。 将 n 个 elem 的拷贝赋值给 c 。 c.at (idx) 传回索引 idx 所指的数据,如果 idx 越界,抛出 out_of_range 。 c.back() 传回最后一个数据,不检查这个数据是否存在。 c.begin() 传回迭代器重的可一个数据。 c.capacity() 返回容器中数据个数。 c.clear() 移除容器中所有数据。 c.empty() 判断容器是否为空。 c.end() 指向迭代器中的最后一个数据地址。 c.erase(pos) c.erase(beg,end) 删除 pos 位置的数据,传回下一个数据的位置。 删除 [beg,end) 区间的数据,传回下一个数据的位置 。 c.front() 传回地一个数据。 get_allocator 使用构造函数返回一个拷贝。 c.insert(pos,elem) c.insert(pos,n,elem) c.insert(pos,beg,end) 在 pos 位置插入一个 elem 拷贝,传回新数据位置。 在 pos 位置插入 n 个 elem 数据。无返回值。 在 pos 位置插入在 [beg,end) 区间的数据。无返回值。 c.max_size() 返回容器中最大数据的数量。 c.pop_back() 删除最后一个数据。 c.push_back(elem) 在尾部加入一个数据。 c.rbegin() 传回一个逆向队列的第一个数据。 c.rend() 传回一个逆向队列的最后一个数据的下一个位置。 c.resize(num) 重新指定队列的长度。 c.reserve() 保留适当的容量。 c.size() 返回容器中实际数据的个数。 c1.swap(c2) swap(c1,c2) 将 c1 和 c2 元素互换。 ...