一种PWM发生装置的制作方法

一种pwm发生装置
技术领域
1.本实用新型属于通信、控制、测量等领域，具体地说是一种pwm 发生装置。


背景技术：

2.pwm是电子电力技术中一个非常重要的组成部分，它在自动控制、移动通信和计算机技术领域中有着广泛的应用，在通信、测量、电机控制、信号检测、功率检测等实际应用系统中，pwm是整个系统的技术核心。因此设计一个电路简单、易控制、占空比可调、占空比精度高、可移植的pwm发生装置是非常有必要的。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种pwm发生装置，用于实现pwm发生装置的占空比可调，同时降低现有pwm发生装置的复杂度，提高其占空比精度，使pwm发生装置更灵活易控制。
4.为实现上述目的，本实用新型采用的设计方案如下：
5.一种pwm发生装置，包括硬件接口电路模块、底层pwm驱动模块和上层应用程序模块，pwm发生装置的硬件电路模块采用了ti 公司的omap
‑
l138芯片作为主cpu，omap
‑
l138芯片包括增强型捕获模块，增强型捕获模块包括寄存器，底层pwm驱动模块能通过操作系统层，设置增强型捕获模块的寄存器的值，上层应用模块能调用底层pwm驱动模块。
6.进一步，omap
‑
l138芯片包括三组所述增强型捕获模块。
7.进一步，每一增强型捕获模块都包括cap1、cap2、cap3、cap4 四个寄存器，其中cap1和cap2寄存器的值能动态设置。通过设置 cap1的值来设置pwm周期，通过设置cap2寄存器的值来设置 pwm占空比。cap13和cap4寄存器的值对应cap1和cap2映射值。
8.进一步，上层应用模块调用底层pwm驱动模块并设置pwm的相应数据。
9.进一步，底层pwm驱动模块能读取上层应用模块设置的pwm 的相应数据，并将读取到的pwm的相应数据,通过操作系统层，设置增强型捕获模块的cap1和cap2寄存器的值，从而实现动态设置 pwm的周期和占空比。
10.进一步，一个增强型捕获模块代表一个完整的pwm通道，能单独的输出给目标设备。所述pwm发生装置的硬件电路直接连接增强型捕获模块的引脚输出得到pwm模块接口。所述omap
‑
l138芯片包括三组所述增强型捕获模块，因此存在三组pwm周期和占空比都能动态设置的所述pwm模块接口：pwm1模块接口、pwm2模块接口和pwm3模块接口。
11.本实用新型的优点是：本实用新型硬件电路简单，直接采用增强型捕获模块的引脚接口输出，综合考虑其灵活性、控制性和移植性等因素，将底层pwm驱动模块和上层应用模块采用了分为底层设计的结构，实际操作中，用户通过设置上层应用模块的pwm相关数据，上层应用模块调用底层pwm驱动模块传递用户所设置的pwm相关数据，底层pwm驱动模块读取上层应用模块设置的pwm相关数据，并将该pwm相关数据用于设置pwm周期和pwm占空比。实现了 pwm周期和占空比的动态设置，使pwm更易控制精度高且调节方便。当场需求不
同时产生不同占空比的pwm波形，只要修改pwm 发生器上层应用模块设置的pwm的相应数据就能得到所需pwm波形。同时本实用新型中的pwm发生装置的接口电路剪短，对cpu 消耗率低，因此本实用新型在通信、电力电子、控制、测量、检测等方面具有较高的应用价值。
附图说明
12.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
13.图1是本实用新型流程框图。
14.图2是本实用新型硬件电路原理示意图。
15.图3是本实用新型的寄存器设置流程示意图。
16.图4是本实用新型的结构框图。
17.图5是本实用新型pwm线程的cpu使用率。
18.其中：1
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pwm1模块接口、2
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pwm2模块接口、3
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pwm3模块接口、4
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硬件电路模块、5
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操作系统层、6
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底层pwm驱动模块、7
‑ꢀ
上层应用模块。
具体实施方式
19.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
20.参照附图1
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附图4一种pwm发生装置，包括硬件接口电路模块 4、操作系统层5、底层pwm驱动模块6、上层应用模块7。硬件接口电路模块4采用ti公司的omap
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l138芯片作为主cpu， omap
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l138芯片有三组增强型捕获模块，每一增强型捕获模块包括 cap1、cap2、cap3、cap4四个寄存器，其中通过设置cap1寄存器的值来设置pwm周期，通过设置cap2寄存器的值来设置pwm 的占空比。
21.上层应用模块7调用底层pwm驱动模块6并设置pwm相关数据。
22.底层pwm驱动模块6能读取上层应用模块7设置的pwm相关数据，通过操作系统层5将读取到的pwm的相应数据，作为设置增强型捕获模块的cap1和cap2寄存器的值，从而设置pwm的周期和占空比。
23.硬件接口电路模块4包括pwm1模块接口1、pwm2模块接口2、 pwm3模块接口3，所述pwm1模块接口1、pwm2模块接口2、pwm3 模块接口3能动态设置pwm周期和占空比。
24.上层应用模块7根据需求调用底层pwm驱动模块6设置具体需要的pwm数据值，产生需要的pwm波形。
25.具体而言，本实施例所述的底层硬件电路直接使用omap
‑
l138 芯片的增强型捕获模块的接口引脚输出，底层pwm驱动模块6通过操作系统层5，设置增强型捕获模块的寄存器的值，从而实现pwm 周期和pwm占空比的设置，同时底层pwm驱动模块6被上层应用模块7调
用，上层应用模块7根据pwm波形需求设置pwm的相关数据，产生相应的pwm波形。
26.参阅附图5，上层应用模块7调用底层pwm驱动模块6设置 pwm的周期和占空比，这里的占空比为50％，然后通过频谱分析仪测试pwm发生装置输出pwm波形的情况。从附图5能得出：pwm 发生装置正确的产生pwm波形且波形的占空比和周期能设置。
27.参阅表1显示了pwm波形占空比测试值与理论值对比表。实验测试通过上层应用模块7设置输出八个不同占空比的pwm波形，使用频谱分析仪测试实际输出pwm波形的占空比。上层应用模块7调用底层pwm模块6通过操作系统层5，设置增强型捕获模块cap2 和cap1的寄存器的值，从而设置pwm的占空比。
28.从实验测试数据可以看出，pwm发生器的实际pwm输出占空比与理论值非常接近，说明pwm发生装置的占空比精度高。
[0029][0030]
表1 pwm占空比测试值与理论值对比表
[0031]
参阅附图5，是pwm发生装置的pwm线程的cpu使用率，实验测试系统在加载pwm发生装置pwm线程系统cpu资源的使用率情况。实验设计pwm发生装置的pwm线程同时产生3组pwm 波形，测试比较在开启pwm发生装置的pwm线程和没有开启pwm 发生装置的pwm线程时cpu使用率。
[0032]
从实验测试结果可以看出，使用pwm发生装置的pwm线程同时产生3组pwm波形时占用的cpu使用率很少，实现了占用系统资源少目的。
[0033]
所述一种pwm发生装置，基于omap l138芯片设计了pwm 发生装置的硬件电路模块，并综合考虑其灵活性、控制性和移植性等因素，采用分层的设计思想设置了底层pwm驱动模块和上层应用模块。本实用新型实现了电路结构简单、控制精度高，底层pwm驱动模块和上层应用模块分层设计，通过设置pwm发生装置的上层应用模块的pwm相关数据，就能满足不同场景的pwm波形要求。本实用新型具有灵活性高和可移植性好的优势，在通信、电力电子、控制、测量、检测等方面具有较高的应用价值。
[0034]
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。