前言

之前接触过不少PWM控制电机驱动的芯片，但是都是单芯片方案，比较熟悉PWM的时序而已，通过这个手册的了解，希望能够深入了解电机驱动的PWM应该如何发送输出。

简介

本手册所涉及的电机控制PWM(MCPWM)来自PIC24H和dsPIC系列的WPM模块，MCPWM用来产生周期性的脉冲波形，用于电机和功率控制的应用，MCPWM使用定时器累加到一个周期计数值，脉冲的周期和占空比可编程设置。根据芯片的不同，有两个MCPWM模块，具体特点见下面的内容。

MCPWM1模块的特点

MCPWM1模块用来产生多通道同步PWM输出，在三相交流感应电机，开关磁阻电机，直流无刷电机和UPS应用中可以用到这个模块，它的特殊特点如下：

高达8通道PWM输出，共4个占空比生成器 专属的时基支持TCY/2的PWM精度 支持忙碌状态PWM频率改变 硬件死区时间产生器 器件配置位设置输出引脚的极性 多种操作和输出模式：单次，边沿，中心排列，中心排列带两次更新，补充输出模式，独立输出模式 输出手动超越?寄存器 占空比更新可以同步或者立刻更新 两个硬件故障输入 ADC同步的特殊时间触发 输出与PWM可以独立使能

MCPWM2模块的特点

MCPWM2模块提供一对完整的PWM输出，主要应用于如下：电机系统的功率因素矫正，电磁炉系统，直流电机控制系统，单相反向控制和单相交流感应电机控制。特点和MCPWM1有所区别，主要是是少几个模式。

寄存器描述

PxTCON:时基控制，包括时基模式，时钟预分频，输出分频，使能时基定时器

PxTMR:时基计数值和方向状态。

PxTPER:PWM时基值写入寄存器，决定PWM的频率。

PxSECMP:比较值，此值可和ADC进行比较，上升和下降的方向在寄存器中设置。

PWMxCON1:独立或者补充模式下IO的选择

PWMxCON2:特殊事件触发输出的后分频值，立即更新占空比寄存器，选择超越同步输出，使能更新占空比和周期缓存。

PWMxCON1:死区时间值，时钟周期预分频死区单元A和B选择。

PWMxCON2:从死区A和B插入死区时间

PxFLTACON:错误A控制寄存器，包括PWM输出外部错误，错误模式设置，错误A控制的引脚对。

PxFLTBCON:错误B控制寄存器，包括PWM输出外部错误，错误模式设置，错误B控制的引脚对。

PxOVDCON:override使能控制

PxDC1234:16位额PWM占空比值写入

PWMxKEY:PWM解锁控制寄存器

FPOR

FOSCSEL:两个SFR用来设置PWM的初始化状态和极性，和写保护功能。

占空比

占空比可以在占空比寄存器中设置，设置一个给定的PWM周期内，高电平的时间值。

死区产生：

死区时间生成使能在任何PWM操作为输出模式的时候自动使能，因为功率器件不能够瞬间开关，在一个PWM输出导通信号的时候，必须等待另外的关闭事件已经完成。

提供两种可编程的死区时间设置方法，PWM的输出信号可以优化为两个不同的死区时间，第一个死区时间在低端关闭，高端导通的时候插入，而第二个死区时间在低端导通，高端关闭的时候使用。这个死区时间可以针对不同的PWM输出对来设定，这种模式下，可以针对不同的负载提供兼容。

PxDTCON1可以设置AB两个模块的时间基准，也就是预分频值，以及设置死区单元时间值。

PxDTCON2设置PWM1,2,3由哪个模块来提供。

特殊事件触发器

这个触发器允许ADC的转换和PWM时基进行同步，ADC的采样和转换可以在任何PWM的周期内通过编程进行同步,PxSECMP这个比较值设置ADC转换的一个触发信号。

MCPWM的操作模式

MCPWM可以设置为以下的四种模式，通过PxTCON来配置。最后两位的定义如下：

11 = PWM 时基在连续递增/ 递减计数模式下工作，且在双 PWM 更新时产生中断

10 = PWM 时基在连续递增/ 递减计数模式下工作

01 = PWM 时基在单次模式下工作

00 = PWM 时基在自由运行模式下工作

自由运行模式下，PxTMR向上累加，直到和PxTPER相等后，复位，如果时基使能继续有效，则重新开始向上增长。 单次模式下，PxTMR向上累加，直到和PxTPER相等后，复位，硬件关掉时基使能，定时器被挂起。 连续递增/ 递减计数模式时，PxTMR向上累加，直到和PxTPER相等后，方向位指示向下，然后开始递减到0. 另外一种模式同上，只是在双PWM更新的时候产生一次中断。

PWM时钟控制

下面是方块图：

时基输入预分频器

从上面的款图可以看出，从振荡器输出的时钟源通过四种预分频值进行分频，然后输出给时钟控制逻辑。

时钟控制逻辑和时基

如下情况发生的时候，预分频器清零：写PXTMR,写PXTCON,器件复位。

PXTMR和PXTPER进行比较，如果匹配，则周期匹配信号产生，如果PXTMR为0，则零匹配信号产生。

定时器方向控制

方向控制为只读位，指示PXTMR的增长方向。当时基关闭时，PXTMR不清领。

时基输出后分频

后分频主要用于产生中断，尤其是在不是要求每次PWM都需要跟新数据的时候比较有用，如下情况发生的时候，分频值清零：写TMR，写CON以及器件复位。写CON时PXTMR不清零。

PWM周期

PMM的周期主要由PXTPER来控制，当TMR和PER相等的时候要么产生复位到0，或者反向增长，由操作模式来决定。

由于PER有双缓冲，所以可以在运行的时候设置PER的值，在如下情况下，更新新的值到PER：自由模式和单次模式下，匹配后，产生复位到0，增减模式下，PXTMR到0.

当时基关掉的时候，PER值是保存的寄存器中的。

上面的两种情况的PER更新如下图所示：

根据PER的计算公式：

可以知道，如果FCY=20M,FPWM=20K，则PER第一种情况为1000-1，后面的情况频率小一半，PER为500-1，如此斩波频率设置完成。