Чому деякі штифти мають різну частоту ШІМ?

Згідно з посиланнямanalogWrite() на Arduino , частота ШІМ на більшості штифтів становить ~ 490 Гц. Однак це ~ 980 Гц для штифтів 5 і 6 на Uno, а для штифтів 3 і 11 на Леонардо.

Чому вони різні? Це цілеспрямована особливість дизайну чи це якось продиктовано обладнанням?

Це не єдині частоти, доступні для ШІМ-сигналів. Однак, це частоти, визначені застосованим дошкільним приладом (який ви можете легко змінити, як описано нижче).

Кожна з 3-х пар ШІМ-штифтів прив’язана до одного таймера, кожен з яких має свою базову частоту таким чином:

• Штифти 5 і 6 спарені на таймері0 з базовою частотою 62500 ГГц
• Штифти 9 і 10 спарені на таймері1 з базовою частотою 31250 ГГц
• Штифти 3 і 11 спарені на таймері2 з базовою частотою 31250 ГГц

Тоді кожен набір штифтів має таку кількість значень дозволення, які можна вибрати, які поділять базову частоту цієї пари штифтів. Доступні значення дозволів:

• Штифти 5 і 6 мають значення попереднього дозволу 1, 8, 64, 256 та 1024
• Штифти 9 і 10 мають значення попереднього дозволу 1, 8, 64, 256 та 1024
• Штифти 3 та 11 мають значення попереднього дозволу 1, 8, 32, 64, 128, 256 та 1024

Різні комбінації дають різні частоти в заданому ШІМ-штифті. Зауважте, що таймер 2 (прив’язаний до штифтів 3 і 11) має більше доступних значень дошкільного приладу, що призводить до отримання більшої частоти.

Тепер, чому таймер 2 відрізняється, це окреме питання.

Редагувати: Ось список можливих частот ШІМ на контакт (з цієї статті ):

Для штифтів 6 і 5 (OC0A і OC0B):

• Якщо TCCR0B = xxxxx001, частота - 64 кГц
• Якщо TCCR0B = xxxxx010, частота становить 8 кГц
• Якщо TCCR0B = xxxxx011, частота дорівнює 1 кГц (це за замовчуванням завантажувач Diecimila)
• Якщо TCCR0B = xxxxx100, частота становить 250 ГГц
• Якщо TCCR0B = xxxxx101, частота становить 62,5 Гц

Для штифтів 9, 10, 11 і 3 (OC1A, OC1B, OC2A, OC2B):

• Якщо TCCRnB = xxxxx001, частота - 32 кГц
• Якщо TCCRnB = xxxxx010, частота становить 4 кГц
• Якщо TCCRnB = xxxxx011, частота становить 500 ГГц (це за замовчуванням у завантажувача Diecimila)
• Якщо TCCRnB = xxxxx100, частота 125 ГГц
• Якщо TCCRnB = xxxxx101, частота становить 31,25 Гц

TCCRnBце місце, де ви встановлюєте біти довіри для таймера n, замінюючи nна 0, 1 або 2, залежно від таймера, який ви хочете встановити. Якщо ви все ще не впевнені в бітових операціях, прочитайте цей навчальний посібник з математики .

Мої джерела:

• http://playground.arduino.cc/Code/PwmFrequency
• http://arduino.cc/en/Tutorial/SecretsOfArduinoPWM
• http://arduino.cc/en/Tutorial/PWM
• http://arduino-info.wikispaces.com/Arduino-PWM-Frequency

Зауважте, що в цих джерелах, мабуть, є розбіжність щодо того, чи мають шпильки 9 і 10 таку поведінку, як 5 і 6 або 3 і 11, але ви все одно отримуєте думку. Я читаю таблицю даних, щоб спробувати визначити, що правильно, чи це різниця між платами.

Мені невідомі міркування щодо дизайну, але якщо ви перевірте таблицю даних для мікроконтролера на своєму Arduino, ви помітите, що ШІМ-штифти згруповані разом і по групі, підключеній до таймера. Швидкість, з якою збільшується цей таймер, залежить від налаштованого дозволу. Якщо ви змінюєте дошкільний пристрій на певний таймер, ви змінюєте частоту ШІМ для відповідних ШІМ-штифтів. Я вважаю, що деякі таймери подвоюються для інших цілей, як millis();функція. Якщо ви зміните доскалер для цього таймера, значення, повернуті через, millis()будуть вимкнені тим же фактором.

Ви можете розрахувати налаштування для дошкільника таким чином:

$$ \ text {prescaler} = \ dfrac {f_ {CPU}} {PWMresolution × f_ {PWM}} = \ dfrac {16 \ текст {MHz}} {256 × 490} \ приблизно 128 $$

prescaler = f [CPU] / (PWMresolution × f [PWM]) = 16000000 / (256 × 490) = приблизно 128.

Перевірте таблицю даних, і ви побачите, що 128 справді є одним із значень дошкільного приладу, який ви можете вибрати.