「MSP430G2553 - PWM制御」の版間の差分

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ビジュアルウィキテキスト

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 用途に応じて最適な値を選択することが重要である。<br>
 <br>
-==== PWMの周波数 ===
+==== PWMの周波数 ====
 PWMの周波数は、1秒間のパルスの数を表す。 (単位は[Hz])<br>
 <br>
@@ 56行目: / 56行目: @@
 * 周波数が高すぎると、スイッチング損失が増加して、効率が低下する場合がある。
 * デューティ比が0%や100%に近づくと、制御の分解能が低下する。
+<br><br>
+== デューティ比の計算 ==
+クロックが1.1[MHz]の場合、TA0CCR0レジスタの値を999、TA0CCR1レジスタの値を100に設定することにより、デューティ比を10%に設定することができる。<br>
+<math>\mbox{ PWM 周 期 } = (\mbox{TA0CCR0} + 1) \times \frac{1}{\mbox{ 分 周 比 }} = 1000 \times 1 = 1000</math><br>
+<br>
+<math>\mbox{ PWM 周 波 数 } = \frac{\mbox{ ク ロ ッ ク 周 波 数 }}{\mbox{ PWM 周 期 }} = \frac{1.1 \mbox{[MHz]}}{1000} = 1.1 \mbox{[kHz]}</math><br>
+<br>
+<math>\mbox{ デ ュ ー テ ィ 比 } = \frac{\mbox{TA0CCR1}}{\big( \mbox{TA0CCR0} + 1 \big)} = \frac{100}{1000} = 0.1 = 10[\%]</math><br>
+<br>
+ただし、クロックが16[MHz]の場合、TA0CCR0レジスタに15999999を代入することはできない。<br>
+MSP430G2553のタイマA0は、16ビットタイマであり、最大値は65535 (0xFFFF) だからである。<br>
+<br>
+したがって、16[MHz]のクロックを使用する場合、以下に示すようにTA0CCR0レジスタとTA0CCR1レジスタの値を設定することができる。<br>
+ <syntaxhighlight lang="c">
+ // タイマA0の設定
+ TA0CTL  = TASSEL_2 | MC_1 | ID_3;  // SMCLK (16[MHz]), アップモード, 分周 1/8 = 2[MHz]のクロックを生成
+ TA0CCR0 = 20000 - 1;               // PWM周期を1[mS] (1[kHz]) に設定
+ TA0CCR1 = 2000;                    // デューティ比を10%に設定
+ </syntaxhighlight>
+<br>
+上記の設定では、以下のように計算される。<br>
+<math>\mbox{ PWM 周 期 } = (\mbox{TA0CCR0} + 1)  \times \frac{1}{\mbox{ 分 周 比 }} = 20000 \times \dfrac{1}{\dfrac{1}{8}} = 20000 \times 8 = 160000</math><br>
+<br>
+<math>\mbox{ PWM 周 波 数 } = \frac{\mbox{ ク ロ ッ ク 周 波 数 }}{\mbox{ PWM 周 期 }} = \frac{16 \mbox{[MHz]}}{160000} = 1 \mbox{[kHz]}</math><br>
+<br>
+<math>\mbox{ デ ュ ー テ ィ 比 } = \frac{\mbox{TA0CCR1}}{\big( \mbox{TA0CCR0} + 1 \big)} = \frac{16000}{160000} = 0.1 = 10 [\%]</math><br>
+<br>
+このように、クロックが16[MHz]の場合は、分周器を使用してクロックを分周して、適切なTA0CCR0とTA0CCR1の値を設定することにより、目的のPWM周期とデューティ比を達成することができる。<br>
+<br>
+また、上記のサンプルコードでは、、タイマA0のクロックソースとしてSMCLK (Sub-Main Clock) を選択している。<br>
+SMCLKは、DCOを分周して生成されるクロックであり、タイマや周辺機器のクロックとして使用されるクロックである。<br>
+ <syntaxhighlight lang="c">
+ TA0CTL = TASSEL_2 | MC_1 | ID_0;  // SMCLK (1MHz), アップモード, 分周なし
+ </syntaxhighlight>
+<br>
+ここで、TASSEL_2レジスタはクロックソース選択ビットであり、以下のように定義されている。<br>
+* TASSEL_0
+*: TAxCLK (外部クロック)
+* TASSEL_1
+*: ACLK (補助クロック、32.768[kHz])
+* TASSEL_2
+*: SMCLK (サブメインクロック、DCOを分周)
+* TASSEL_3
+*: INCLK (外部クロック)
+<br>
+一方、MCLK (Main Clock) は、CPUやその他の一部の周辺機器のクロックとして使用される。<br>
+MCLKは、DCOを直接使用する、または、DCOを分周して生成される。<br>
+<br>
+デフォルトではDCOが1.1[MHz]に設定されており、SMCLKとMCLKはこの周波数で動作する。<br>
+ただし、DCOの周波数を変更することにより、SMCLKとMCLKの周波数を変更することができる。<br>
 <br><br>
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 <br><br>
+{{#seo:
+|title={{PAGENAME}} : Exploring Electronics and SUSE Linux | MochiuWiki
+|keywords=MochiuWiki,Mochiu,Wiki,Mochiu Wiki,Electric Circuit,Electric,pcb,Mathematics,AVR,TI,STMicro,AVR,ATmega,MSP430,STM,Arduino,Xilinx,FPGA,Verilog,HDL,PinePhone,Pine Phone,Raspberry,Raspberry Pi,C,C++,C#,Qt,Qml,MFC,Shell,Bash,Zsh,Fish,SUSE,SLE,Suse Enterprise,Suse Linux,openSUSE,open SUSE,Leap,Linux,uCLnux,電気回路,電子回路,基板,プリント基板
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