应广单片机 PML1008位 PWM 计数器（Timer2）开发案例说明,PML100 内置 1 个 8 位硬件 PWM 计数器(Timer2)

PWM 计数器（Timer2）
PML100 内置 1 个 8 位硬件 PWM 计数器(Timer2)。图1为 Timer2 硬件框图，Timer2 的时钟源可以来自系
统时钟(CLK)，内部高频 RC 振荡器时钟(IHRC)，内部低频 RC 振荡器时钟(ILRC)，外部晶体振荡器(EOSC)，PA0，
PA4 和比较器。寄存器 tm2c 的位[7：4]用来选择 Timer2 的时钟。如果 IHRC 作为 Timer2 的时钟源，当仿真器
停住时，IHRC 时钟仍然会送到 Timer2，所以 Timer2 仍然会计数。

根据 tm2c 寄存器位[3：2]的设定，Timer2 的
输出可以是 PA5，PA3 或 PA4 引脚。利用软件编程寄存器 tm2s 位[6：5]，时钟预分频模块提供÷1，÷4，÷16
和÷64 的选择，另外，利用软件编程寄存器 tm2s 位[4：0]，时钟分频器的模块提供了÷1~÷31 的功能。在结合预
分频器以及分频器，Timer2 时钟(TM2_CLK)频率可以广泛和灵活，以提供不同产品应用。

Timer2 的 8 位计数器只能执行上升计数操作，经由寄存器 tm2ct，计数器的值可以设置或读取。当 8 位计数
器计数值达到上限寄存器设定的范围时，定时器将自动清除为零，上限寄存器用来定义定时器产生波形的周期或
PWM 占空比。8 位 PWM 定时器有两个工作模式：周期模式和 PWM 模式；周期模式用于输出固定周期波形或中
断事件；PWM 模式是用来产生 PWM 输出波形，PWM 分辨率可以为 6 位、7 位或 8 位。图 11 显示出 Timer2 周
期模式和 PWM 模式的时序图。

Timer2 硬件框图

Timer2 周期模式和 PWM 模式的时序图(tm2c.1=1)

程序选项” GPC_PWM “是指根据需求由比较器结果控制生成 PWM 波形的功能。如果程序选项“GPC_PWM”被选
中后，此时当比较器输出是 1 时，PWM 停止输出；而比较器输出是 0 时，PWM 恢复输出，如图

比较器可控制 PWM 波形的输出波形

使用 Timer2 产生周期波形
如果选择周期模式的输出，输出波形的占空比总是 50％，其输出频率与寄存器设定，可以概括如下：
输出频率= Y ÷ [2 × (K+1) × S1 × (S2+1) ]
Y = tm2c[7:4]：Timer2 所选择的时钟源频率
K = tm2b[7:0]：上限寄存器设定的值（十进制）
S1 = tm2s[6:5]：预分频器设定值 (S1= 1，4，16，64)
S2 = tm2s[4:0]：分频器值（十进制，S2= 0 ~ 31）
例 1：
tm2c = 0b0001_1000，Y=8MHz
tm2b = 0b0111_1111，K=127
tm2s = 0b0000_00000，S1=1，S2=0
输出频率 = 8MHz ÷ [ 2 × (127＋1) × 1 × (0＋1) ] = 31.25KHz

例 2：
tm2c = 0b0001_1000，Y=8MHz
tm2b = 0b0111_1111，K=127
tm2s[7:0] = 0b0111_11111，S1=64，S2 = 31
输出频率 = 8MHz ÷ ( 2 × (127＋1) × 64 × (31＋1) ) =15.25Hz

例 3：
tm2c = 0b0001_1000，Y=8MHz
tm2b = 0b0000_1111，K=15
tm2s = 0b0000_00000，S1=1，S2=0
输出频率 = 8MHz ÷ ( 2 × (15＋1) × 1 × (0＋1) ) = 250KHz

例 4：
tm2c = 0b0001_1000，Y=8MHz
tm2b = 0b0000_0001，K=1
tm2s = 0b0000_00000，S1=1，S2=0
输出频率 = 8MHz ÷ ( 2 × (1＋1) × 1 × (0＋1) ) =2MHz
使用 Timer2 定时器从 PA3 引脚产生周期波形的示例程序如下所示：
Void FPPA0 (void)
{
. ADJUST_IC SYSCLK=IHRC/2
， IHRC=16MHz
， VDD =5V
…
tm2ct = 0x00;
tm2b = 0x7f;
tm2s = 0b0_00_00001; // 8-bit PWM
，预分频 = 1
，分频 = 2
tm2c = 0b0001_10_0_0; //
系统时钟，输出=PA3
，周期模式
while(1)
{
nop;
}
}

使用 Timer2 产生 8 位 PWM 波形
如果选择 8 位 PWM 的模式，应设立 tm2c [1] = 1，tm2s [7] = 0，输出波形的频率和占空比可以概括如下：
输出频率 = Y ÷ [256 × S1 × (S2+1) ]
输出占空比 = [( K＋1 ) ÷ 256]×100%
Y = tm2c[7:4]：Timer2 所选择的时钟源频率
K = tm2b[7:0]：上限寄存器设定的值（十进制）
S1= tm2s[6:5]：预分频器设定值 (S1= 1，4，16，64)
S2 = tm2s[4:0]：分频器值（十进制，S2= 0 ~ 31）
例 1：
tm2c = 0b0001_1010，Y=8MHz
tm2b = 0b0111_1111，K=127
tm2s = 0b0000_00000，S1=1，S2=0
输出频率 = 8MHz ÷ ( 256 × 1 × (0+1) ) = 31.25kHz
输出占空比 = [(127+1) ÷ 256] × 100% = 50%
例 2：
tm2c = 0b0001_1010，Y=8MHz
tm2b = 0b0111_1111，K=127
tm2s = 0b0111_11111，S1=64，S2=31
输出频率 = 8MHz ÷ ( 256 × 64 × (31+1) ) = 15.25Hz
输出占空比 = [(127+1) ÷ 256] × 100% = 50%
例 3：
tm2c = 0b0001_1010，Y=8MHz
tm2b = 0b1111_1111，K=255
tm2s = 0b0000_00000，S1=1，S2=0
PWM 输出是高电平
输出占空比 = [(255+1) ÷ 256] × 100% = 100%
例 4：
tm2c = 0b0001_1010，Y=8MHz
tm2b = 0b0000_1001，K = 9
tm2s = 0b0000_00000，S1=1，S2=0
输出频率 = 8MHz ÷ ( 256 × 1 × (0+1) ) = 31.25kHz
输出占空比 = [(9+1) ÷ 256] × 100% = 3.9%

使用 Timer2 定时器从 PA3 产生 PWM 波形的示例程序如下所示：
void FPPA0 (void)
{
.ADJUST_IC SYSCLK=IHRC/2
，IHRC=16MHz
，VDD =5V
wdreset;
tm2ct = 0x00;
tm2b = 0x7f;
tm2s = 0b0_00_00001; // 8-bit PWM
，预分频 = 1，
分频 = 2
tm2c = 0b0001_10_1_0; //
系统时钟，输出=PA3，PWM
模式
while(1)
{
nop;
}
}

使用 Timer2 产生 6 位 PWM 波形
如果选择 6 位 PWM 的模式，应设立 tm2c [1] = 1，tm2s [7] = 1，输出波形的频率和占空比可以概括如下：
输出频率 = Y ÷ [64 × S1 × (S2+1) ]
输出占空比 = [( K＋1 ) ÷ 64] × 100%
tm2c[7:4] = Y：Timer2 所选择的时钟源频率
tm2b[7:0] = K：上限寄存器设定的值（十进制）
tm2s[6:5] = S1：预分频器设定值 (S1= 1，4，16，64)
tm2s[4:0] = S2：分频器值（十进制，S2= 0 ~ 31）
用户可以通过用 TM2_Bit 这个 code option，选择 7 位 PWM 模式替代原来的 6 位 PWM 模式。这时在
上述方程式中的计算因子将从原来的 64 变成 128。
例 1：
tm2c = 0b0001_1010，Y=8MHz
tm2b = 0b0001_1111，K=31
tm2s = 0b1000_00000，S1=1，S2=0
输出频率 = 8MHz ÷ ( 64 × 1 × (0+1) ) = 125kHz
输出占空比 = [(31+1) ÷ 64] × 100% = 50%
例 2：
tm2c = 0b0001_1010，Y=8MHz
tm2b = 0b0001_1111，K=31
tm2s = 0b1111_11111，S1=64，S2=31
输出频率= 8MHz ÷ ( 64 × 64 × (31+1) ) = 61.03 Hz
输出占空比 = [(31+1) ÷ 64] × 100% = 50%

例 3：
tm2c = 0b0001_1010，Y=8MHz
tm2b = 0b0011_1111，K=63
tm2s = 0b1000_00000，S1=1，S2=0
PWM 输出是高电平
输出占空比 = [(63+1) ÷ 64] × 100% = 100%

例 4：
tm2c = 0b0001_1010，Y=8MHz
tm2b = 0b0000_0000，K=0
tm2s = 0b1000_00000，S1=1，S2=0
输出频率= 8MHz ÷ ( 64 × 1 × (0+1) ) = 125kHz
输出占空比 = [(0+1) ÷ 64] × 100% =1.5%

PWM 波形
PWM 波形（图 13）有一个时基（T Period =时间周期）和一个周期里输出高的时间（占空比）。PWM 的频率
取决于时基(f PWM = 1/T Period )。