时基中断

从中断响亮表中，我们知道，跟PWM有关的中断向量一共有四个，PWM1的周期匹配和故障A,以及PWM2的周期匹配和故障A.

中断的产生主要跟两个设置有关，一个就是模式设置，在哪里发生中断，另外一个是后分频，主要设定中断的频率。

自由模式下，当TMR和PXTPER匹配产生中断，可以设置后分频来减少中断次数。 单次时间，当然后分频无效，产生的位置同自由模式。 增减计数模式，后分频有效，在TMR到0的时候产生中断。 这种模式，后分频无效，两次更新占空比寄存器，具体看后面的内容。

PWM输出状态控制

PWMxCON1有三个设置功能，一个是设置是否PWM对独立输出还是反相输出，另外一个是设置高输出使能，一个是设置低输出使能。

另外，在配置寄存器中，还有三位作为初始化设置，如下

HPOL:高端是高有效还是低有效。

LPOL:低端是高有效还是低有效。

PWMPIN：这个是器件复位端口的状态，是三态还是PWM模块来控制设置位。

PWM输出模式

单次模式：这种模式对驱动整流电机比较有用，比如开关磁阻电机，这种模式下，只能输出单次边沿对齐。

在单次模式下，PWM的IO驱动到有效的状态，PTEN置1，当匹配产生，IO驱动到不激活状态，PXTMR清零，所有的PWM驱动到非激活状态，PTEN清零，中断产生，软件使能PTEN置1之前，模块停止工作.

上图中，PXDC1和PXDC2为占空比值寄存器。

边沿对齐PWM，自由运行的模式下，MCPWM产生边沿对齐的PWM信号。

给定PWM通道通过PXTPER寄存器来设置周期，通过PXDCY寄存器来设置占空比。假如一个非零的占空比或者没有执行立即更新的信号，在PWM开始的周期，所有使能的PWM将都会被激活。在PXTMR匹配这个占空比值的时候，切换为非激活状态。如果占空比值为0，则输出全部为非激活状态，如果占空比值比PXTPER值大，则一直输出为激活状态，如果写入新分PXDCY值，并且IUE使能，则会立即更新新的占空比值。

中心对齐的PWM

中心对齐的PWM模式为时基配置为增减计数。这种状态下，匹配一次切换一次激活与非激活的状态。如果占空比为0，则输出一直为非激活状态，而如果占空比值大于PXTPER值，则一直输出为激活状态。

互补型PWM

互补性PWM用于交流感应电机和直流无刷电机类似的应用中，这种模式下，PWM对不能同时激活，因为在内部已经绑定，这两个相反输出的PWM对可以设置死区时间，具体看后面死区时间的设置问题。器件复位时，默认为这种工作模式。

PWM独立输出模式

这种模式的结构如下：

这种模式下，不能设置死区时间，引脚的输出也没有限制。

占空比寄存器缓存

占空比寄存器一共有4个：PxDC1~4，允许立即更新。

没个占空比生成器有一个占空比寄存器，用于用于设置，用来保存实际用来比较的值。PWM更新PxDCy的值，需要经过指定的次数，来避免立即更新PWM的输出信号。在自由运行状态和单次状态下，占空比值在每次匹配完成后进行更新。每次PTEN=0，也就是去使能一次，就会更新一次PWM的占空比值。

在增减计数模式下，必须等到计数器清零以后更新一次。而双更新模式则在每次匹配和计数器清零都会更新一次占空比。

立刻更新PWM占空比

有一个强制性立即更新占空比的位IUE，这个很容易理解，当立即更新了占空比，可能会引起如下的情况。如下图：

假如首先是50%的占空比

情况1：新占空比值来了，需要到90%，那就立刻切到90%的位置再去使能。

情况2：如果新的占空比值小于现在的，那就立即拉到非使能状态，下一个周期就按照这个占空比设置。

情况3：如果本来就在非使能状态，那就立即拉高，到设置的占空比状态。

PWM占空比精度

MCPWM模块中，时基的PWM精度取决于PWM的频率和器件的操作频率。计算公式如下：

下表就是通过公式计算出来的PWM精度。

MCPWM可以产生TCY/2的精度值，PXTMR按照1倍频增计数，则可以设置为TCY/2的精度。定时器为15为，则PXDCY的最后一位用来定义是否进行TCY/2。时序图如下：

PWM死区控制

每个反相输出对有一个6位的减计数，用来产生一个死区的插入时间设置。每一个死区单元包括了一个上升沿和下降沿的检测模块，很显然，6位的减计数到0以后，才能产生一个PWM的激活状态，如下图：

死区的分配

死区时间控制寄存器包括两个位来分配这个反相输出对，DTSxA和DTSxI,前者用来设置高端准备激活，后者用来设置低端准备激活的状态。这两个位分别叫做“死区选择激活”和“死区选择不激活”状态。

死区的范围

死区的范围由两个参数决定，一个是6位的减计数位，一个是分频。根据器件的操作频率来设置时钟分频值，这个分频值可以独立设置，在死区单元A和B的分频选择位可以进行选择。

DTAPS: Dead Time Unit A Prescale Select bits

11 = Clock period for Dead Time Unit A is 8 TCY

10 = Clock period for Dead Time Unit A is 4 TCY

01 = Clock period for Dead Time Unit A is 2 TCY

00 = Clock period for Dead Time Unit A is TCY

这样，很容易计算出死区的时间：

DT =Dead Time /Prescale Value *TCY

------------------------------------------------------- - =

死区的失效

试想如果占空比很小，小到和死区时间一样，或者更小，那么将不会有激活状态的输出。这样就存在了死区的失效。用户可以设置占空比最小也需要比死区时间大3倍来减小死区的失效，也可以通过其他计数来防止死区的失效，比如设置闭环的电流控制。

还有一个很常见的情境就是，占空比接近于100%，则最大的占空比选择的时候，最小必须留出一段非激活状态的时间，这个时间是死区时间的3倍。

下面的6段小程序，用来配置和使用PWM。

模式和时基选择

_FPOR(RST_PWMPIN & PWMxH_ACT_HI & PWMxL_ACT_HI) //配置PWM的初始状态，这个在上面有所讲过，第一个位为复位时由PWM模块来控制IO，后面的两位分别设置为PWM1H激活的时候为高还是为低。

P1TCONbits.PTMOD = 0b00;//一共有四种模式，这个是自由运行的模式。

P1TCONbits.PTCKPS = 0b00; //时基，这里设置为TCY

P1TCONbits.PTOPS = 0b00;//设置后分频，这里设置为1：1

P1TPER = 999;//设置时基的周期

输出模式选择

PWM1CON1bits.PMOD1 = 0;

PWM1CON1bits.PMOD2 = 0;

PWM1CON1bits.PMOD3 = 0; //设置3对都是互补输出模式

PWM1CON1bits.PEN1H = 1;

PWM1CON1bits.PEN2H = 1;

PWM1CON1bits.PEN3H = 1; //使能引脚为PWM，否则为普通IO输出

PWM1CON1bits.PEN1L = 1;

PWM1CON1bits.PEN2L = 1;

PWM1CON1bits.PEN3L = 1;

PWM1CON2bits.IUE = 1;//设置为立即更新占空比值

死区插入设置

P1DTCON1bits.DTAPS = 0b00;

P1DTCON1bits.DTBPS = 0b00;//死区A和死区B的分频，这里设置为TCY不分频

P1DTCON1bits.DTA = 10;

P1DTCON1bits.DTB = 20;//设置6位减计数的值

P1DTCON2bits.DTS3A = 0;

P1DTCON2bits.DTS2A = 0;

P1DTCON2bits.DTS1A = 0;

P1DTCON2bits.DTS3I = 1;

P1DTCON2bits.DTS2I = 1;

P1DTCON2bits.DTS1I = 1;//设置高端激活都用A模块，低端激活都用B模块

PWM的IO控制

P1OVDCONbits.POVD3H = 1;

P1OVDCONbits.POVD2H = 1;

P1OVDCONbits.POVD1H = 1;

P1OVDCONbits.POVD3L = 1;

P1OVDCONbits.POVD2L = 1;

P1OVDCONbits.POVD1L = 1;//输出都由PWM控制，而不是POUTxH:POUTxL位值来控制

占空比初始化

P1DC1 = 200;

P1DC2 = 200;

P1DC3 = 200;//

使能，开始产生PWM信号

P1TCONbits.PTEN = 1;

PWM的错误处理

PWM模块有两个错误引脚，FLTxA和B，定义以后，这个引脚可以驱动PWM的引脚到一个默认的状态。这个动作不需要软件来设置，可以快速的响应一个错误事件。

这些错误引脚跟其他的IO是共用的，当使用为错误输出，则每一个位都可以通过PORT寄存器来读，这两个引脚为低有效，可以通过上拉电阻和其他的错误源进行“或”来处理其他错误。当然也可以当成普通的IO口来进行操作，这个错误引脚都有中断向量号，标志以及使能设置，优先级设置。

故障使能：PxFLTACON的FAEN位用来设置，该PWM模块是否受故障A控制。 故障状态：可以通过PxFLTACON来设置当故障输出的时候，输出应该默认到哪种状态，这里有一个特殊情况就是反相对，不能同时输出为active的模式 故障输入的模式：每个引脚都有两个模式： 锁存模式：很显然，需要软件的参数来重新设置此引脚为高，这里记得要将中断也清空。 循环模式：这个只要等到故障引脚被拉高就可以。 PxFLTACON中有一位用于此功能的设置：TLTAM 进入故障状态：当这个引脚驱低，PWM引脚立即驱动到设置的默认状态，优先级高于任何寄存器。 退出故障状态：当外部电路拉高引脚，或在锁存模式下，故障中断标志清除了，之后，从下一个PWM周期或者半周期边界开始。如果PTEN=0，则需要重载PWM的输出信号。 故障引脚的优先级：如果A,B同时有一个故障，则A优先级高于B,如果A退出故障，则，如果B故障继续，则处理B故障，如果B故障不存在了，则忽略。 故障引脚的配置：可以配置为IO引脚。

时序图：

循环模式的三种情况：

锁存模式则需要继续清空一下标志位，如下：

下面表示A的优先级比B要高的情况

MCPWM的特殊性能

PWM输出改写：也就是说可以设置为特殊的逻辑，而不需要管他们作为一对的时序配合。

改写控制寄存器中的位定义如下：

bit 13-8 POVDxH:POVDxL：PWM输出改写位

1 = PWMx I/O引脚上的输出由 PWM 发生器控制

0 = PWMx I/O引脚上的输出由对应 POUTxH:POUTxL 位中的值控制

bit 7-6 未实现：读为0

bit 5-0 POUTxH:POUTxL：PWM手动输出位

1 = 当对应的 POVDxH:POVDxL位清零时， PWMx I/O引脚被驱动为有效状态

0 = 当对应的 POVDxH:POVDxL位清零时， PWMx I/O引脚被驱动为无效状态

比如通过如下的程序来配置：

PWM1CON2bits.OSYNC = 1; //改写同步

P1OVDCONbits.POVD3H = 0;

P1OVDCONbits.POVD2H = 0;

P1OVDCONbits.POVD1H = 0;

P1OVDCONbits.POVD3L = 0;

P1OVDCONbits.POVD2L = 0;

P1OVDCONbits.POVD1L = 0; //通过POUTxH:POUTxL来控制输出

P1OVDCONbits.POUT3H = 1;

P1OVDCONbits.POUT2H = 1;

P1OVDCONbits.POUT1H = 1;

P1OVDCONbits.POUT3L = 1;

P1OVDCONbits.POUT2L = 1;

P1OVDCONbits.POUT1L = 1; //设置激活状态是1还是0

反相输出改写：NO! 改写同步：改写同步的定义如下：

bit 1 OSYNC： 输出改写同步位

1 = 通过 PxOVDCON 寄存器进行的输出改写与PWM时基同步

0 = 通过 PxOVDCON 寄存器进行的输出改写在下一个TCY 边界发生

一个例子：比如三相电机控制的是一个6步的控制逻辑，如下：这个时序就可以用改写的PWM来实现。

特殊时间的触发：特殊事件的触发，为AD转换，需要根据AD转换的值来更新占空比的情况中。

P1SECMPbits.SEVTDIR = 1; //触发时基方向

PWM1CON2bits.SEVOPS = 0b0000; //触发后分频选择

P1SECMPbits.SEVTCMP = 100; //特殊事件的比较值

AD1CON1bits.SSRC = 0b011;//011 = 由电机控制 PWM1间隔结束采样并启动转换

PWM占空比更新暂时锁存

这个流程为设置更新暂时锁存，然后写入PxTPER，然后清暂锁，这样就可以更新所有的PWM的占空比。

器件仿真：支持 写保护：支持

低功耗模式下的使用

睡眠模式：因为TCY停止工作，所以在睡眠状态下，PWM输出停止工作，但是故障输入继续有效。并且故障输入可以用来唤醒芯片。

空闲模式下，同其他模块。