PIC16F18325の基本動作から応用プログラムまでを学びます。

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PWM (Pulse Width Modulation)
2017−09−05

16F18325には、分解能10ビットのPWM専用モジュールが2組(PWM5,PWM6)あり、タイマー2、4または6と連携してPWM信号を発生させることができます。4本あるCCPモジュールにも、同機能のPWMモジュールがあるため合計6組のPWMモジュールがあります。
PWMモジュールがどのタイマーと連携するかは、PWMTMRSで変更することができますが、ここではタイマー2との連携例で動作を説明します。PWMの繰り返し周期は、タイマー2のPR2の設定値で決定し、デューティーサイクルは PWMxDCH と PWMxDCL に分けて保存されています。タイマー(TMR2)とPR2の値が一致するとTMR2をリセットします。同時に、PWM出力を”1”にセットし、PWMxDCH と PWMxDCLの値を、コンパレータ内部レジスタにコピーします。この値が、TMR2の値と一致するとPWM出力を”0”にリセットします。つまり、PR2の設定値の半分の値をPWMxDCHにセットすればデューティー50%の波形が出力されます。

PPS機能で、6出力ピンをどのpinにするか指定します。
PWM5をRC3に指定するなら、
RC3PPS = 2;
     ↑PWM5 を示す

PWM 信号を出力するピンは、TRIS ビットを"0"出力に設定する必要があります。

PWM output PPS表記
PWM5 2
PWM6 3
レジスタ bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1 bit0
PWM5CON PWM5EN - PWM5OUT PWM5POL - - - -
PWM5DCH PWM5DCH<7:0>
PWM5DCL PWM5DCL<7:6> - - - - - -
PWM6CON PWM6EN - PWM6OUT PWM6POL - - - -
PWM6DCH PWM6DCH<7:0>
PWM6DCL PWM6DCL<7:6> - - - - - -
PWMTMRS - - - - P6TSEL<1:0> P5TSEL<1:0>
RxyPPS - - - RxyPPS<4:0>
レジスタ BIT 説明 1 0
PWMxCON 7 PWMxEN PWMx モジュール ON/OFF ON OFF
5 PWMxOUT PWMx 出力値 (Read only) 1 0
4 PWMxPOL PWMx 出力極性 負論理 正論理
PWMxDCH <7:0> PWMxDCH PWMx デュティサイクル 上位 8 bit
PWMxDCL <7:6> PWMxDCL PWMx デュティサイクル 下位 2 bit
PWMTMRS 3 P6TSEL1 PWM6 連携タイマー
01:TMR2 10:TMR4 11:TMR6
2 P6TSEL0
1 P5TSEL1 PWM5 連携タイマー
01:TMR2 10:TMR4 11:TMR6
0 P5TSEL0
プリスケラ値 1/64 1/16 1/4 1/1
PR2 セット値 0xFF 0xF9 0xFF 0xF9 0xFF 0xF9 0xFF 0xF9
Fosc 1MHz 15.3Hz 15.6Hz 61Hz 62.5Hz 244Hz 250Hz 976Hz 1KHz
4MHz 61Hz 62.5Hz 244Hz 250Hz 976Hz 1KHz 3.91KHz 4KHz
16MHz 244Hz 250Hz 976Hz 1KHz 3.91KHz 4KHz 15.6KHz 16KHz
32MHz 488Hz 500Hz 1.95KHz 2KHz 7.82KHz 8KHz 31.2KHz 32KHz

FoscとPWM周波数の関連

PWMのプログラム例

PushSWを押続けている間、PWMのデューティサイクルを連続的に変化させるプログラムです。 デューティサイクルの変化をLEDの明るさで確認することができます。
<回路図>

<プログラム>

/*************************************
 * File: PWM sample
 * System ClockはConfigで内部1MHzに設定
 * PushSWを押続けている間、PWMのデューティサイクルを連続的に+1し、
 *  LEDの明るさを連続的に変化させる。
 *  PushSWの接続される RA5は、Week Pull Upされている。
 *        LED RC3
 *        PushSW RA5
 *
 * PIC16F18325
 * Created on Sep 2, 2017, 2:37 PM
 **************************************/

#include <xc.h>
#define _XTAL_FREQ 1000000      // delay_ms(x) のための定義

#define LED    LATC3
#define PushSW RA5

#pragma config FEXTOSC = OFF,RSTOSC = HFINT1  // HFINTOSC (1MHz)
#pragma config CLKOUTEN = OFF,CSWEN = OFF,FCMEN = OFF
#pragma config MCLRE = OFF,PWRTE = OFF,WDTE = OFF,LPBOREN = OFF
#pragma config BOREN = OFF,BORV = LOW,PPS1WAY = OFF,STVREN = ON
#pragma config DEBUG = OFF
#pragma config WRT = OFF,LVP = OFF,CP = OFF,CPD = OFF

// ******************* main *************************************
void main() {

    TRISA  = 0b111111;          // Port すべて入力
    TRISC  = 0b110000;          // RC0-RC3 出力
    ANSELA = 0;                 // すべてデジタル
    ANSELC = 0;                 // すべてデジタル
    WPUA5  = 1;                 // RA5を弱プルアップ
    RC3PPS = 2;
//------------ Initialize PWM ----------------------------------
    T2CON  = 0b00000100;         // Timer 2 PS1/1設定
    PR2    = 0xFF;               // Timer2 Period Register設定
    PWM5CON= 0b11000000;         // 正論理出力
    PWM5DCH= 0x80;               // デュティサイクルを設定
    while(1){                    // 繰り返しループ
        if(!PushSW){             // PushSWが押されれば
            PWM5DCH += 1;        // デュティサイクルを+1し更新
            __delay_ms(5);       // 遅延(更新の速度)
        }
    }
}