朱工

早年从事单片机、实时控制系统产品设计及编程。目前耄耋之年开始学习AI技术。

只用一条加法指令实现的PWM算法,软硬都行

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只用一条加法指令实现的PWM算法,软硬都行

- 基于累加的PDM算法(1)

A PWM Algorithm For Software And Hardware Realized With Only One Add Instruction

- A PDM Algorithm Based On Addition (1)


  现在出的微控制器,几乎没有不带PWM输出的。PWM一般都用特殊的定时器电路实现。

  PWM的本质是在脉冲总周期Nt内输出累积时间为Ht的正脉冲。

  本人提出过一种算法,用C语句表达如下:

        CNT += H ;

        if ( CNT >= N )

            { CNT %= N ; Pout = 1 ; }

        else Pout = 0 ;

  // 每个t计算一次;

  // N为任一正整数,H为0 ~ (N-1),CNT为累计数并保存模除余数。

  严格讲,本算法应称为“基于累加的PDM(Pulse Density Modulation)算法”。

  本算法可以用FPGA/CPLD或PSoC UDB的Datapath硬件实现,资源占用恐怕比常规PWM还要少。而软件实现,在任何单片机上都可以做,只要它有一个最简单的定时器,就可做出任意多个PDM输出。

  本文附上一个用PSoC4 Pioneer Kit实现的实例,软硬并用。其中,红色LED用UDB的Datapath调光;简单到只用一条指令:A0 = A0 + D0,进位co_msb通过引脚输出给红灯。而绿色、蓝色二只LED在SysTick中断里用软件进行调光。三灯都用10KHz时钟,即每100uS计算一次。为便于看程序,没有用汇编。


  实例:ZhuPDM8(PSoC Creator 2.2 SP1).rar

    

  用PSoC4 Pioneer Kit做实例,也是表示我对AET“赛普拉斯PSoC4”主题季活动的支持。更主要的是PSoC(从PSoC3起)UDB的Datapath是我将本算法在MCU芯片内用硬件实现的第一种芯片,而且是目前唯一的一种MCU。这也是我推崇PSoC UDB的原因,而且爱“PSoC Datapath”及“PSoC葡萄酒”。

  二十多年前,单片机内还没有PWM,这种算法是我自己逼出来的,算是一种“独门绝技”,我只告诉过几个朋友。如果什么人发现有谁谁谁在什么地方使用这种方法,请告诉我,我会把“独门”二字去掉。

  应该说,一个表达式和一个实例,已经把算法叙述清楚了。

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FY_ZHU

2013-07-18 BOS-MA