1. 프로그램 개요
P22는 Green 0 LED, P24는 Red LED, P26은 Green 1 LED가 연결되어 있다.
타이머 2의 모드 4는 8-bit PWM 모드이다. 이를 이용해서 PWM 시그널을 T2CKO로 출력 시키는 것을 테스트 해 본다.
TH2와 RCAP2H는 8-bit 자동 재적재 카운터를 구성하고, PWM의 시간(주파수)을 결정한다.
TL2는 PWM 비교 레지스터로서 PWM의 파형(듀티)을 만든다. TH2의 오버플로우는 TF2를 셋 시키고 RCAP2L의 값을 TL2에, RCAP2H는 TH2에 재적재 시킨다.
PWM 신호는 T2CKO에 출력되고, 이 신호는 T2MOD레지스터의 T2OE로 제어된다.
2. 회로도
3. Code
⑴ main routine
void main()
{
InitSystem(); // 시스템 초기화
LED_G_1=0;LED_R=0; // LEG_G_1, LED_R ON
DelayXms(1000); // 1초 딜레이
LED_G_1=1;LED_R=1; // LED_G_1, LED_R OFF
while(1)
{ // #1
LED_R=0; // LED_R ON
LED_G_1=0; // LED_G_1 ON
TM_SetT2LowByte(T2_PWM_DUTY_0); // TL2, RCAP2L에 PWM Duty 0의 데이터 저장
TM_SetT2RLLowByte(T2_PWM_DUTY_0);
DelayXms(1); // 1ms 딜레이
TM_EnT2CKO(); // T2CKO 출력 Enable
LED_G_1=1; // LED_G_1 OF
DelayXms(2); // 2ms 딜레이
// #2
LED_G_1=0; // LED_G_1 ON
TM_SetT2RLLowByte(T2_PWM_DUTY_10); // RCAP2L에 PWM Duty 10의 데이터 저장, 200us 중 10%인 20us
LED_G_1=1; // LED_G_1 OFF
DelayXms(2); // 2ms 딜레이
// #3
LED_G_1=0; // LED_G1_ON
TM_SetT2RLLowByte(T2_PWM_DUTY_30); // RCAP2L에 PWM Duty 30의 데이터 저장
LED_G_1=1; // LED_G1_OFF
DelayXms(2); // 2ms 딜레이
// #4
LED_G_1=0; // LED_G_1 ON
TM_SetT2RLLowByte(T2_PWM_DUTY_60); // RCAP2L에 PWM Duty 60의 데이터 저장
LED_G_1=1; // LED_G_1 OFF
DelayXms(2); // 2ms 딜레이
// #5
LED_G_1=0; // LED_G_1 ON
TM_SetT2RLLowByte(T2_PWM_DUTY_80); // RCAP2L에 PWM Duty 80의 데이터 저장
LED_G_1=1; // LED_G_1 OFF
DelayXms(2); // 2ms 딜레이
// #6
LED_G_1=0; // LED_G_1 ON
TM_SetT2RLLowByte(0xFF); // RCAP2L에 PWM Duty 100의 데이터 저장
LED_G_1=1; // LED_G_1 OFF
DelayXms(2); // 2ms 딜레이
// Duty 100% // #7
LED_G_1=0; // LED_G_1 ON
TM_DisT2CKO(); // T2CKO Disable
IO_T2_PWM_OUT=0; // IO_T2_PWM_OUT clear(Low)
LED_G_1=1; // LED_G_1 OFF
DelayXms(2); // 2ms Delay
// Disable Output // #8
LED_R=1; // LED_R OFF
LED_G_1=0; // LED_G_1 ON
TM_DisT2CKO(); // T2CKO Disable
IO_T2_PWM_OUT=1; // IO_T2_PWM_OUT Set(high)
LED_G_1=1; // LED_G_1 Off
DelayXms(10); // 10ms Delay
}
}
- 위 프로그램을 그대로 동작시키면 출력 파형의 듀티를 확인할 수 없다. 따라서 #1~7까지의 코드 중 동작 시키고자 하는 것만 남겨두고 주석처리를 한다.
그리고, DelayXms루틴대신 while(1) 로 무한루프를 만들어 듀티를 확인한다. while 문 안의 내용을 아래와 같이 수정하고, 첫 번 째 #if~#endif 문은 항상 동작하도록 하고 그 아래의 내용들은 블록단위로 나누어서 각각의 듀티를 확인해 본다.
while(1)
{
LED_R=0;
LED_G_1=0;
TM_SetT2LowByte(T2_PWM_DUTY_0);
#if 1
TM_SetT2RLLowByte(T2_PWM_DUTY_0);
DelayXms(1);
TM_EnT2CKO();
LED_G_1=1;
DelayXms(2);
#endif
#if 0
LED_G_1=0;
TM_SetT2RLLowByte(T2_PWM_DUTY_10); // 20us
LED_G_1=1;
//DelayXms(2);
while(1);
#endif
#if 0
LED_G_1=0;
TM_SetT2RLLowByte(T2_PWM_DUTY_30); // 60us
LED_G_1=1;
//DelayXms(2);
while(1);
#endif
#if 0
LED_G_1=0;
TM_SetT2RLLowByte(T2_PWM_DUTY_60); // 120us
LED_G_1=1;
//DelayXms(2);
while(1);
#endif
#if 0
LED_G_1=0;
TM_SetT2RLLowByte(T2_PWM_DUTY_80); // 160us
LED_G_1=1;
//DelayXms(2);
while(1);
#endif
#if 0
LED_G_1=0;
TM_SetT2RLLowByte(0xFF); // 199us
LED_G_1=1;
//DelayXms(2);
while(1);
#endif
#if 0
// Duty 100% // 200us
LED_G_1=0;
TM_DisT2CKO();
IO_T2_PWM_OUT=0;
LED_G_1=1;
//DelayXms(2);
while(1);
#endif
#if 1
// Disable Output
LED_R=1;
LED_G_1=0;
TM_DisT2CKO();
IO_T2_PWM_OUT=1;
LED_G_1=1;
//DelayXms(2);
while(1);
#endif
}
⑵ 시스템 초기화 루틴
/***********************************************************************************
*Function: void InitSystem(void)
*Description: Initialize MCU
*Input:
*Output:
*************************************************************************************/
void InitSystem(void)
{
InitPort();
InitClock();
InitTimer2();
}
- 포트 설정을 수행한다.
- 클럭을 설정한다.
- 타이머 2를 초기화 시킨다.
⑶ Port 초기화
/***********************************************************************************
*Function: void InitPort(void)
*Description: Initialize IO Port
*Input:
*Output:
*************************************************************************************/
void InitPort(void)
{
IO_T2_PWM_OUT=1;
è P10을 T2 PWM OUT 이란 이름으로 대체한다.( #define IO_T2_PWM_OUT P10)
PORT_SetP2PushPull(BIT2|BIT4|BIT6); // Set P22,P24,P26 as Push-Pull,For LED.
è P22, P24, P26을 LED용으로 사용한다.
PORT_SetP1PushPull(BIT0); // Set P10 as Push-Pull for T2 PWM ouptput
è P10을 Push-Pull 타입의 핀으로 설정한다.
}
*** 사용된 매크로함수는 “API_Macro_MG82FG6D16.H”에서 찾아볼 수 있다.
\Megawin 8051\(EN)MG82F6D16_SampleCode_v1.20\MG82F6D16_GPIO_TIM_T2_Mode4\code\include
⑷ 클럭 초기화 루틴 è 시스템 클럭 및 내부 클럭을 설정한다.
프로그램의 루틴 자체는 복잡하게 많이 설정해 두었으나 그 구조는 아래와 같다.
MCU_SYSCLK의 값은 11059200, 12000000, 22118400, 24000000, 29491200, 32000000, 44236800, 48000000로 설정이 가능하며, 각각 프로그램 상단에
#define MCU_SYSCLK 12000000
와 같이 선언해주었다. 그리고, 바로
#define MCU_CPUCLK (MCU_SYSCLK)
로 선언하여 System 클럭과 CPU 클럭을 동일하게 사용하기로 선언하였다. 물론 사용자의 선택에 따라 틀려질 수 있으므로 어플리케이션에 따라 선언하면 된다.
#if (MCU_SYSCLK==12000000) // System Clock를 12MHz로 선언되어 있으면
#if (MCU_CPUCLK==MCU_SYSCLK) // CPU Clock가 System Clock와 동일하면
// SysClk=12MHz CpuClk=12MHz
CLK_SetCKCON0(IHRCO_12MHz|CPUCLK_SYSCLK_DIV_1|SYSCLK_MCKDO_DIV_1); // 이와 같이 설정하고
#else
// SysClk=12MHz CpuClk=6MHz
CLK_SetCKCON0(IHRCO_12MHz|CPUCLK_SYSCLK_DIV_2|SYSCLK_MCKDO_DIV_1); // CPU clock는 System Clock와 같거나 1/2로 설정할
// 수 있다.
#endif
#endif
- CLK_SetCKCON0(IHRCO_12MHz|CPUCLK_SYSCLK_DIV_1|SYSCLK_MCKDO_DIV_1);
CKCON0 레지스터의 각 비트를 설정한다.
CKCON0.7 : AFS, Alternated Frequency Selection, 내부 클럭 IHRCO를 12MHz(AFS = 0), 또는 11.059MHz(AFS = 1)로 설정함
CKCON0.3 : CCKS, CPU Clock Select, 0:CPU CLOCK = System Clock, 1:CPU CLOCK = System Clock/2
CKCON0.0 ~ 2 : Programable System Clock Select. SYSCLK_MCKDO_DIV_1(System Clock = Master Clock Divider Output)
/***********************************************************************************
*Function: void InitClock(void)
*Description:
* Initialize clock
*Input:
*Output:
*************************************************************************************/
void InitClock(void)
{
#if (MCU_SYSCLK==11059200)
#if (MCU_CPUCLK==MCU_SYSCLK)
// SysClk=11.0592MHz CpuClk=11.0592MHz
CLK_SetCKCON0(IHRCO_110592MHz|CPUCLK_SYSCLK_DIV_1|SYSCLK_MCKDO_DIV_1);
#else
// SysClk=11.0592MHz CpuClk=5.5296MHz
CLK_SetCKCON0(IHRCO_110592MHz|CPUCLK_SYSCLK_DIV_2|SYSCLK_MCKDO_DIV_1);
#endif
#endif
#if (MCU_SYSCLK==12000000)
#if (MCU_CPUCLK==MCU_SYSCLK)
// SysClk=12MHz CpuClk=12MHz
CLK_SetCKCON0(IHRCO_12MHz|CPUCLK_SYSCLK_DIV_1|SYSCLK_MCKDO_DIV_1);
#else
// SysClk=12MHz CpuClk=6MHz
CLK_SetCKCON0(IHRCO_12MHz|CPUCLK_SYSCLK_DIV_2|SYSCLK_MCKDO_DIV_1);
#endif
#endif
#if (MCU_SYSCLK==22118400)
#if (MCU_CPUCLK==MCU_SYSCLK)
// SysClk=22.1184MHz CpuClk=22.1184MHz
CLK_SetCKCON0(IHRCO_110592MHz|CPUCLK_SYSCLK_DIV_1|SYSCLK_MCKDO_DIV_1|ENABLE_CKM|CKM_OSCIN_DIV_2);
DelayXus(100);
// IHRCO, MCK=CKMIx4, OSCin=IHRCO
CLK_SetCKCON2(ENABLE_IHRCO|MCK_CKMI_X4|OSCIn_IHRCO);
#else
// SysClk=22.1184MHz CpuClk=11.0592MHz
CLK_SetCKCON0(IHRCO_110592MHz|CPUCLK_SYSCLK_DIV_2|SYSCLK_MCKDO_DIV_1|ENABLE_CKM|CKM_OSCIN_DIV_2);
DelayXus(100);
// IHRCO, MCK=CKMIx4, OSCin=IHRCO
CLK_SetCKCON2(ENABLE_IHRCO|MCK_CKMI_X4|OSCIn_IHRCO);
#endif
#endif
#if (MCU_SYSCLK==24000000)
#if (MCU_CPUCLK==MCU_SYSCLK)
// SysClk=24MHz CpuClk=24MHz
CLK_SetCKCON0(IHRCO_12MHz|CPUCLK_SYSCLK_DIV_1|SYSCLK_MCKDO_DIV_1|ENABLE_CKM|CKM_OSCIN_DIV_2);
DelayXus(100);
// IHRCO, MCK=CKMIx4, OSCin=IHRCO
CLK_SetCKCON2(ENABLE_IHRCO|MCK_CKMI_X4|OSCIn_IHRCO);
#else
// SysClk=24MHz CpuClk=12MHz
CLK_SetCKCON0(IHRCO_12MHz|CPUCLK_SYSCLK_DIV_2|SYSCLK_MCKDO_DIV_1|ENABLE_CKM|CKM_OSCIN_DIV_2);
DelayXus(100);
// IHRCO, MCK=CKMIx4, OSCin=IHRCO
CLK_SetCKCON2(ENABLE_IHRCO|MCK_CKMI_X4|OSCIn_IHRCO);
#endif
#endif
#if (MCU_SYSCLK==29491200)
#if (MCU_CPUCLK==MCU_SYSCLK)
// Cpuclk high speed
CLK_SetCpuCLK_HighSpeed();
// SysClk=29.491200MHz CpuClk=29.491200MHz
CLK_SetCKCON0(IHRCO_110592MHz|CPUCLK_SYSCLK_DIV_1|SYSCLK_MCKDO_DIV_1|ENABLE_CKM|CKM_OSCIN_DIV_2);
DelayXus(100);
// IHRCO, MCK=CKMIx5.33, OSCin=IHRCO
CLK_SetCKCON2(ENABLE_IHRCO|MCK_CKMI_X533|OSCIn_IHRCO);
#else
// SysClk=29.491200MHz CpuClk=14.7456MHz
CLK_SetCKCON0(IHRCO_110592MHz|CPUCLK_SYSCLK_DIV_2|SYSCLK_MCKDO_DIV_1|ENABLE_CKM|CKM_OSCIN_DIV_2);
DelayXus(100);
// IHRCO, MCK=CKMIx5.33, OSCin=IHRCO
CLK_SetCKCON2(ENABLE_IHRCO|MCK_CKMI_X533|OSCIn_IHRCO);
#endif
#endif
#if (MCU_SYSCLK==32000000)
#if (MCU_CPUCLK==MCU_SYSCLK)
// Cpuclk high speed
CLK_SetCpuCLK_HighSpeed();
// SysClk=32MHz CpuClk=32MHz
CLK_SetCKCON0(IHRCO_12MHz|CPUCLK_SYSCLK_DIV_1|SYSCLK_MCKDO_DIV_1|ENABLE_CKM|CKM_OSCIN_DIV_2);
DelayXus(100);
// IHRCO, MCK=CKMIx5.33, OSCin=IHRCO
CLK_SetCKCON2(ENABLE_IHRCO|MCK_CKMI_X533|OSCIn_IHRCO);
#else
// SysClk=32MHz CpuClk=16MHz
CLK_SetCKCON0(IHRCO_12MHz|CPUCLK_SYSCLK_DIV_2|SYSCLK_MCKDO_DIV_1|ENABLE_CKM|CKM_OSCIN_DIV_2);
DelayXus(100);
// IHRCO, MCK=CKMIx5.33, OSCin=IHRCO
CLK_SetCKCON2(ENABLE_IHRCO|MCK_CKMI_X533|OSCIn_IHRCO);
#endif
#endif
#if (MCU_SYSCLK==44236800)
// SysClk=44.2368MHz CpuClk=22.1184MHz
CLK_SetCKCON0(IHRCO_110592MHz|CPUCLK_SYSCLK_DIV_1|SYSCLK_MCKDO_DIV_1|ENABLE_CKM|CKM_OSCIN_DIV_2);
DelayXus(100);
// IHRCO, MCK=CKMIx8, OSCin=IHRCO
CLK_SetCKCON2(ENABLE_IHRCO|MCK_CKMI_X8|OSCIn_IHRCO);
#endif
#if (MCU_SYSCLK==48000000)
// SysClk=48MHz CpuClk=24MHz
CLK_SetCKCON0(IHRCO_12MHz|CPUCLK_SYSCLK_DIV_2|SYSCLK_MCKDO_DIV_1|ENABLE_CKM|CKM_OSCIN_DIV_2);
DelayXus(100);
// IHRCO, MCK=CKMIx8, OSCin=IHRCO
CLK_SetCKCON2(ENABLE_IHRCO|MCK_CKMI_X8|OSCIn_IHRCO);
#endif
// P60 Output MCK/4
//CLK_P60OC_MCKDiv4();
}
⑸ Timer 2 설정
/***********************************************************************************
*Function: void InitTimer2(void)
*Description: Initialize Timer2 for 8bit PWM
*Input:
*Output:
*************************************************************************************/
void InitTimer2(void)
{
TM_SetT2Mode_8bitPWM(); // T2 mode: 8bit PWM
TM_SetT2Clock_SYSCLKDiv12(); // T2 clock source: SYSCLK/12
TM_SetT2LowByte(T2_PWM_DUTY_10); // T2 low byte (duty)
TM_SetT2RLLowByte(T2_PWM_DUTY_10); // T2 low byte reload (duty)
TM_SetT2HighByte(256-T2_PWM_STEP_MAX); // T2 high byte (freq)
TM_SetT2RLHighByte(256-T2_PWM_STEP_MAX); // T2 high byte reload (freq)
TM_EnableT2(); // Enable T2
//TM_EnableT2CKO_Invert();
TM_SetT2CKOT2EX_P10P11(); // Set T2CKO output to P11
TM_DisT2CKO(); // disable T2CKO output
}
- Timer 2 8Bit PWM모드로 설정
#define TM_SetT2Mode_8bitPWM()
CP_RL2=0;T2MOD=T2MOD&(~T2MS0);T2MOD=T2MOD|(T2SPL);SFRPI=1;T2MOD1=T2MOD1|T2MS1;SFRPI=0
T2SPL, T2MS1, CP/RL2, T2MS0 비트들을 이용해서 Timer 2의 모드를 설정한다. 본 예제에서는 8-bit PWM Mode로 설정된다.
- Timer 2용 클럭 설정
#define TM_SetT2Clock_SYSCLKDiv12() C_T2=0;T2MOD=T2MOD&(~T2X12);SFRPI=1;T2MOD1=T2MOD1&(~T2CKS);SFRPI=0
T2CKS, T2X12, C/T2 비트를 이용해서 Timer 2의 클럭을 설정한다. 본 예제에서는 SYSCLK/12를 Timer 2의 클럭으로 설정한다.
SYSCLK가 12MHz이므로 Timer2의 클럭은 1MHz이다. 그러므로 Timer 2는 1us마다 카운트 된다.
- TL2 데이터 적재
TL2에 초기 데이터를 저장한다.
- PWM Step Max = 200
PWM count의 최대 값은 200으로 정한다.
- Duty 10의 데이터
#define T2_PWM_DUTY_10 ((256-T2_PWM_STEP_MAX)+(10*T2_PWM_STEP_MAX)/100)
위의 설정에 따라서 Duty 10은 이와 같이 계산된다.
0x0100에서 200을 빼고, 10%로 계산된 값을 더해 준다. 10%에 해당하는 값은 20이된다.
- Duty 30의 데이터
#define T2_PWM_DUTY_30 ((256-T2_PWM_STEP_MAX)+(30*T2_PWM_STEP_MAX)/100)
위의 설정에 따라서 Duty 30은 이와 같이 계산된다.
0x0100에서 200을 빼고, 30%로 계산된 값을 더해 준다. 30%에 해당하는 값은 60이된다.
- Duty 60의 데이터
#define T2_PWM_DUTY_60 ((256-T2_PWM_STEP_MAX)+(60*T2_PWM_STEP_MAX)/100)
위의 설정에 따라서 Duty 60은 이와 같이 계산된다.
0x0100에서 200을 빼고, 60%로 계산된 값을 더해 준다. 60%에 해당하는 값은 120이된다.
- Duty 80의 데이터
#define T2_PWM_DUTY_80 ((256-T2_PWM_STEP_MAX)+(80*T2_PWM_STEP_MAX)/100)
위의 설정에 따라서 Duty 80은 이와 같이 계산된다.
0x0100에서 200을 빼고, 80%로 계산된 값을 더해 준다. 80%에 해당하는 값은 160이된다.
- 주파수 설정을 위한 TH2 값 설정
TH2 값은 PWM의 주파수를 설정하도록 한다.
본 예제에서는 (0x256 – 200)의 값을 저장했으며, 이는 주기 200us인 5kHz 펄스를 만든다.
- T2 동작
#define TM_EnableT2() TR2=1
TR2를 셋 시켜서 Timer 2를 시작 시킨다.
- T2CKO 핀 할당
#define TM_SetT2CKOT2EX_P10P11() SFRPI=1;AUXR4=AUXR4&(~(T2PS1|T2PS0));SFRPI=0
SFR Page 1에만 존쟂하는 AUXR4 레지스터의 T2PS1, T2PS0 비트를 00으로 만들어 T2/T2CKO는 P1.0, T2EX는 P11에 할당한다.
- T2CKO Disable
#define TM_DisT2CKO() T2MOD=T2MOD&(~T2OE)
시스템 동작에서 제어하기 위하여 T2CKO를 우선 Disable 시켜둔다.
4. 프로그램 실행
*** Keil compiler가 인스톨되어 있어야함 ***
해당 Example 폴더를 찾아가 KeilPrj폴더를 Open 한다.
\Megawin 8051\(EN)MG82F6D16_SampleCode_v1.20\ MG82F6D16_TIM_T2_Mode4_PWM
해당 폴더의 Keil project 파일을 더블 클릭하여 실행시킨다.(MG82F6D16_DEMO.uvproj)
Rebuild 아이콘을 클릭하여 프로젝트를 컴파일 한다.
Demo Board에 USB Connector를 연결하여 전원을 인가하고, 전원 스위치를 ON시키고, OCD ICE를 연결한 상태에서 위 이미지의 Start/Stop Debug Session(Ctrl+F5) 버튼을 눌러 컴파일된 프로젝트의 디버그 데이터를 다운로드 시킨다.(컴파일 시 에러가 발생하지 않아야함)
다운로드 후 Run(F5) 버튼을 클릭하면 프로그램이 동작한다.
5. 동작 영상
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