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Proteus
本人不揣冒昧，两天前写了个“51单片机软模PWM误差率之研究--基于Keil、Proteus仿真调试”，事后三思，犹不尽之处夥颐；这次趁机添柴，又烧了把火，陈述如下：
在PWM调速中，占空比α是一个非常重要的参数（故，在“之研究”中，本人针对α开刀，进行了详细的误差分析），一般改变α的方法有三：
1、定宽调频法：这种方法保持PWM_HIGH不变，只改变PWM_LOW，这样使周期或频率而随之改变；
2、调宽调频法：这种方法是保持PWM_LOW不变，而改变PWM_HIGH，这样使周期或频率也随之改变；
3、定频调宽法：这种方式是保持周期或频率不变，而同时改变PWM_HIGH、PWM_LOW值，从而达到改变占空比α的目的。
头两种方法由于调速时也改变了控制脉冲的周期或频率，当控制脉冲的频率与系统固有频率接近时，将导致振荡，因此用的较少。故工程控制中，尤其是直流电机的控制中，最主要使用的还是定频调宽法。
本文的定位为：怎样在C51中实现定频调宽（改变α）的同时也保证较低的PWM波形误差率 ?单片机中使用软件模拟的方法输出PWM波其波形频率是否和预期的完全吻合 ?若不吻合，其误差率是多大 ?
上文中，本人特定义了三个重要的参数宏：
#define PWM_CYCLE XXXX //PWM波的一个周期，单位：us；
#define PWM_HIGH XXX //高电平持续时间，单位：us；
#define PWM_LOW XXX //低电平持续时间，单位：us；
接着，不断改变PWM_CYCLE的取值（实际上也是改变PWM的波形频率），在实验和仿真分析的基础上，最后得出这样的结论：在51单片机上采用软件模拟的方式输出PWM波，其频率越大，占空比误差越不可收拾；在PWM波形频率不是很高的情况下（比如小于1kHz），采用软模方式输出PWM是完全可行的；其占空比计算式可写为：（PWM_HIGH+12）/(PWM_HIGH+PWM_LOW+24)。
将PWM波形参数参数写成宏定义的方式有利于程序的编译暨研究的方便性；但这样一来，程序调试正确刷入MCU后运行，则PWM波的频率一定，占空比也一定，达不到调速或调控的目的；为此，本人修改源程序中PWM子模块（PWM.C），追加四个8位的模块级变量：
int8u data gPWM_HIGH_L; //PWM_HIGH的低八位；
int8u data gPWM_HIGH_H; //PWM_HIGH的高八位；
int8u data gPWM_LOW_L; //PWM_LOW的低八位；
int8u data gPWM_LOW_H; //PWM_LOW的高八位；
而保留PWM_CYCLE 宏定义不变，最终确定的中断服务函数为：
extern void Timer1_ISR(void) interrupt 3
{
if(PWM_PIN){PWM_PIN = 0;
TH1 = gPWM_LOW_H;
TL1 = gPWM_LOW_L;}
else {PWM_PIN = 1;
TH1 = gPWM_HIGH_H;
TL1 = gPWM_HIGH_L;}
}
（注：尽量避免在中断服务函数中执行16位计算，这样只会使PWM波形误差雪上加霜 !）
在Keil中编译后的汇编代码（默认8级优化）如下：
; FUNCTION Timer1_ISR (BEGIN)
; SOURCE LINE # 63
; SOURCE LINE # 65
0000 309709 JNB PWM_PIN,?C0002
; SOURCE LINE # 66
; SOURCE LINE # 67
0003 C297 CLR PWM_PIN
; SOURCE LINE # 68
0005 85008D R MOV TH1,gPWM_LOW_H
; SOURCE LINE # 69
0008 85008B R MOV TL1,gPWM_LOW_L
; SOURCE LINE # 70
000B 32 RETI
000C ?C0002:
; SOURCE LINE # 72
; SOURCE LINE # 73
000C D297 SETB PWM_PIN
; SOURCE LINE # 74
000E 85008D R MOV TH1,gPWM_HIGH_H
; SOURCE LINE # 75
0011 85008B R MOV TL1,gPWM_HIGH_L
; SOURCE LINE # 76
; SOURCE LINE # 77
0014 ?C0004:
0014 32 RETI
; FUNCTION Timer1_ISR (END)
这代码与先前的几乎相同，只不过将立即数寻址改变成了直接地址寻址，而这两条指令的指令周期是一样的，均为2us（12.0M晶振）；因此，其执行效果也完全一样。gPWM_HIGH_L、gPWM_HIGH_H、 gPWM_LOW_L、 gPWM_LOW_L 的取值可以在例程初始化或调速调控函数中随时修改；由于采用的是定频调宽法，例程修改中只要注意gPWM_HIGH+gPWM_LOW的值为PWM_CYCLE即可。这样，实现了占空比可变的同时，也有效的控制了输出PWM波的误差率。
最后的这一条结论再明显不过了：其输出PWM波形频率的误差率计算式为：24/(PWM_CYCLE+24)。
全文到此结束，欢迎大家指正，砖头拍下来我也接着 !
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