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MSP430微控制器系列讲座十一利用PWM原理实现的DA转换
维普资讯
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雷奥
在嵌入式系统设计中,PWM脉宽调制信号常常用来产生模 值,即R..m。=L 其中R 。为计数器所能达到的最大计数值,
拟信号。本文主要讲述如何利用MSP430系列微控制器的定时 也是就 PWMDAC的分辨率,L 为定时器的计数长度。例如,
器输出PWM信号,产生正弦波、斜波、直流以及交流信号等模 一 个DAC转换分辨率为8-b_lj则计数器的长度即分辨率为8bit
拟信号。 或者为256。
通常,基于PWM定时器和滤波器的PWMDAC的分辨率
1.概述 等于将PWM 信号用来产生 DA转换的分辨率。此时,PWM信
大多数嵌入式微控制器的系统均需要产生不同的模拟信 号的分辨率取决于计数器的长度和PWM计数器能实现的最小
号,通常采用集成或独立的DA转换器来实现。PWM 信号常常 占空比。用公式表式为:R~ =L/C,其中L为计数器的长度,C为
也可以用来产生系统所需的模拟信号,包括产生直流和交流信 PWM 计数器能实现的最小占空比:用 比特分辨率表示为:
号。本文以MSP430F149微控制器 Timer—B模块的DA转换为 1n,L、
例,可以产生上文提到的正弦波、斜波、直流 电平 以及在直流 电 R吣 Log2R~ )==LLoogg2:1( ’] = 。。例觚如,PPWMM
平上增加正弦波产生的交流偏置信号。 计数器的长度最大为 512个,能实现的最小占空比为2个计数
值,则 PWMDAC的分辨率Rcounts=L/C=256,或者 R吣=Log2
2.工作原理
(256): :8bits。
PWM信号为频率固定、占空比变化的数字信号 ,基本波形
如图 1所示。如果 PWM信号的 占空比随时间而改变 ,那么信号 2.2频率
经滤波后将输出幅度变化的模拟信号。因此通过改变PWM 信 通常PWM 信号的输出频率等于 DAC的刷新频率,因为可
号的占空比,即可产生不同的模拟信号。PWM信号实现DA转 以将 PWM 占空比的每一次变化等效于一次 DA转换的采样。
换(简称 PWM DAC)的原理框图如图2所示。T公『司的一些语 PWM定时器的频率取决于 PWM信号的频率和所需的分辨率,
言处理技术也通常采用PWMDAC方式实现。 表示为FcdcI=(F ×2,其中F k为PWM定时器频率,F 为
2.1分辨率 PWM信号频率,即DAC的更新频率,n为DAC所需的比特分
PWMDAC的分辨率理论上即为定时器的计数器长度,通 辨率。
常该值被保存在定时器的CCR0寄存器中。PWM的最低有效位 接下来将描述如何利用 8一bitPWM DAC产生一个 250Hz
是定时器的一个计数值,而分辨率即为定时器所能计数的最大 的正弦波和 125Hz的斜波信号。采样频率为8kHz,每个正弦波
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