Arduino timer4自定义PWM问题

Question

我编写了一个很好的代码，它生成具有 50% 占空比的快速 PWM，我可以用电位器改变频率。它输出带有一些死区时间的直通道和倒通道。我正在使用 Arduino Micro aka ATmega32U4。该代码实际上是 "Atmel" 代码。在我关闭 Arduino Micro 电源然后再打开之前，代码工作正常。

我已经对代码和寄存器进行了编程，以便频率可以在 10kHz 到 100kHz 之间变化。但是通电后 on/off 频率从 5kHz 变为 50kHz。发生这种情况后，我必须再次使用 Arduino IDE 对电路板进行编程，以使其正常工作。上电 on/off 后再次发生变化。我很确定其中一个寄存器被 "Arduino hardware abstraction layer" 覆盖，或者我们应该给它命名。我还没有读出所有的寄存器，所以我不知道哪个被覆盖了。我想这是预分频器。我如何防止这种情况发生？我应该把寄存器内容写在别的地方吗？或者我应该写几次才能确定？为什么或如何发生这种情况？

代码如下：

#define OSC1  5
#define OSC2  13

uint8_t read_reg1;
uint8_t read_reg2;
int pot, freq; 

void setup() {
  pinMode(OSC1, OUTPUT); 
  pinMode(OSC2, OUTPUT); 
  Serial.begin(9600);

  cli();  // disable global interrupts

  TCCR4A=0; // clear register
  TCCR4B=0x06; // configure prescaler to 64 (CK = CLK / 64 = 1.5 MHz)
  TCCR4C=0;
  TCCR4D=0; // select Fast PWM operation (0 << WGM41)|(0 << WGM40)
  PLLFRQ=(PLLFRQ&0xCF)|0x30; // select clock source and frequency
  OCR4C=150; // select PWM frequency
  OCR4A=150/2; // set duty cycle
  DT4 = 0x55; // set dead times. DT = (1 / 48Mhz) * 0...15

  // enable interrupt on timer4 overflow
  TIMSK4|=(1 << TOIE4);

  // This register write has to be after others. Otherwise the PWM generation will not work. I do not know why. 
  TCCR4A=0x42; // COM4A1..0 = 01, OC4A and !OC4A connected. PWM4A = 1 (activate channel A PWM output)

  sei(); // enable global interrupts
}

void loop() {
  //cli();
  pot = analogRead(A0);
  freq = map(pot, 0, 1023, 14, 166);
  //sei();
  /*
  Serial.print("Pot value: ");
  Serial.print(pot);
  Serial.print("\tFreq value: ");  
  Serial.println(1500000/freq);
  */

}

ISR(TIMER4_OVF_vect){
  OCR4C = freq;
  OCR4A = freq / 2; 
}

Answer 1

我不确定为什么您在编程后立即会出现不同的行为，但是 Arduino Micro 使用的引导加载程序 (Caterina) 在运行后不会执行完全重置，因此引导加载程序对 AVR 的寄存器进行了更改通常在用户的草图中可见。

我能够通过删除修改 PLLFRQ 的行来解决问题。这是始终产生 3.31 kHz PWM 的代码的简化版本：

void setup()
{
  pinMode(5, OUTPUT); 
  pinMode(13, OUTPUT);

  TCCR4A = 0;
  TCCR4B = 0x06; // configure prescaler to 64 (CK = CLK / 64 = 1.5 MHz)
  TCCR4C = 0;
  TCCR4D = 0; // select Fast PWM operation (0 << WGM41)|(0 << WGM40)
  OCR4C = 150; // select PWM frequency
  OCR4A = 150 / 2; // set duty cycle
  DT4 = 0x55; // set dead times. DT = (1 / 48Mhz) * 0...15

  // This register write has to be after others.
  // Otherwise the PWM generation will not work. I do not know why. 
  // COM4A1..0 = 01, OC4A and !OC4A connected.
  // PWM4A = 1 (activate channel A PWM output)
  TCCR4A = 0x42;
}

void loop()
{
}

乱用 PLL 后分频器不是一个好主意，因为它可能会影响所有其他使用定时器的 Arduino 库，包括 USB 堆栈。

Arduino timer4自定义PWM问题

Arduino timer4 custom PWM issue

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