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基于S3C2410个人数字助理的设计 ——S3C2410直流电机PWM调速系统设计 院系：物信学院 班级：电科2班 学号：2007103029 姓名：邓联巍 摘?要:?本文介绍了一种基于S3C2410微控制器的直流电机调速系统。文章在介绍PWM调速原理的基础上详细说明了S3C2410的PWM发生器的结构特点及其使用方法。并给出了实现调速的核心代码及调速系统的总体设计。关键词:?S3C2410PWM，?调速引言PWM是脉宽调制技术的简称。PWM控制技术以其控制简单、灵活和动态响应好的优点而成为电力电子技术广泛应用的控制方式，也为高性能的直流电机数字化控制提供了基础。晶体管开关器件的导通时间也被称为导通角?，通过控制晶体管的开通与关断时间来改变导通角?的大小，就可以调节加在负载上的平均电压的大小，以实现对直流电机的调速，这就是PWM变速控制技术的基本原理，如图一所示。调速控制常通过调节脉冲宽度的方法来实现。 图1?PWM调速原理 2。S3C2410的PWM发生器 　　2.1?PWM发生器的结构和计时原理 　　用分立器件组成PWM电路一般来说需要如下几个部分：三角波产生电路、脉冲调制电路、PWM信号延迟及分配电路。S3C2410做为一款功能强大的微处理器，其内部已经集成了包含上述三个部分的PWM发生器，只要对相关寄存器进行简单的设置，就可以产生需要的PWM信号。 　　S3C2410的定时/计数器0～3都具有PWM输出功能，以定时/计数器0为例说明。时钟信号PCLK经过可编程的8位预分频器和时钟除法器分频后，驱动定时器内的逻辑控制器进行工作。逻辑控制器的核心，是一个16位的减法计数器。 　　我们可以赋于计数缓冲寄存器（TCNTB0）?和比较缓冲寄存器（TCMPB0）不同的初始值，当定时器使能时，这两个寄存器中的数据将被分别载入到减法计数器（TCNT0）和比较寄存器（TCMP0）。计数缓冲寄存器和比较缓冲寄存器的设计思想在S3C2410中被称为“双缓冲”，它的优点是在频率或占空比改变时，定时器仍然能产生稳定的输出。 　　计时过程如下：从PCLK过来的时钟信号到达逻辑控制器时，减法计数器的值自动减1，当减法计数器的值为0时，定时器会向CPU发送中断请求，一轮计时操作完成。在自动装载模式下，计数缓冲寄存器中的初始值会由硬件控制自动载入减法计数器，进行下一轮的计时操作。 　　2.2?PWM发生器的原理 　　比较缓冲寄存器（TCMPB0）中设定的初值是用来产生PWM信号的.?信号的产生规则是：每当TCNT0的值和TCMP0的值相等时，定时器的输出逻辑电平翻转。PWM脉冲频率由TCNT0决定，而脉冲宽度由TCMP0决定。TCMP0的值越大，PWM脉冲的占空比越大，也即平均输出电压越大，反之亦然。 　　2.3?死区发生器 为了能够控制较大功率的设备，PWM发生器中还集成了死区发生器。这一特性用于在开关设备的断开和另一个开关设备的闭合之间插入一个时间缺口，使它们不会处于同时闭合的状态。如图2所示： 图2?死区发生器的保护作用已知TOUT0是定时器0的PWM输出引脚，而TOUT1是TOUT信号的反相输出引脚，如果开启了死区发生器功能，那么TOUT0和TOUT1的输出波形就不可能同时为高电平了，这样就有效的防止了开关设备同时闭合时的输出短路情况。3。PWM发生器程序 　　PWM发生器的寄存器配置和控制过程如下： 　　//?定义死区宽度和预标定值 　　#define?PRE_SCALER0?（2??0） 　　#define?DEAD_ZONE?（20??16） 　　//?和定时控制有关的宏定义 　　#define?START_TIMER0?（1??0） 　　#define?UPDATE_CFG?（1??1） 　　#define?AUTO_RELOAD?（1??3） 　　#define?ENABLE_DEADZONE?（1??4） 　　//?定时缓冲器初值1024，电机调速步长?2 　　//?可进行1024/2?=?512级调速 　　#define?MOTOR_COUNT?（1024） 　　#define?MOTOR_STEP?（1） 　　//?用来控制转速的静态变量 　　static?int?nSpeed?=0; 　　/＊?初始化PWM发生器?＊/ 　　void?InitPWM（） 　　｛ 　　/＊?TOUT0?对应着?GPB0，TOUT1对应着GPB1，因此初始化GPB0/1为第二功能端口?＊/ 　　rGPBCON?=?rGPBCON??0x3FFFF0?|?0xA; 　　/＊?死区为24个计时单位，预分频器设置为?0，时钟除法器和MUX分配器取默认值?＊/ 　　rTCFG0?=?DEAD_ZONE?|?PRE_SCALER0; 　　/＊?设置计数缓冲寄