ARM体系结构-PWM定时器及其蜂鸣器
一、什么是PWM
1、一般SOC中产生PWM信号都是靠定时器模块产生的。也就是说SOC有个定时器专门生产PWM信号的。
2、PWM（pulse wide modulation 脉宽调制），也就是这是一种信号，这个信号有特定的波形。
3、PWM波形是一个周期性波形，周期为T，在每个周期内波形是完全相同的。每个周期内由一个高电平和一个低电平组成。
4、PWM波形有2个重要参数：一个是周期T，另一个是占空比duty（占空比就是一个周期内高电平的时间除以周期时间的商）。
5、对于一个PWM波形，知道了周期T和占空比duty，就可以算出这个波形的所有细节。譬如高电平时间为Tduty，低电平时间为T(1-duty)。
6、PWM波形有很多用处，譬如通信上用PWM来进行脉宽调制对基波进行载波调制；在发光二极管LED照明领域可以用PWM波形来调制电流进行调光；用来驱动蜂鸣器等设备。
二、PWM波形原理
1、PWM波形其实就是用时间来控制电平高低，所以用定时器来实现PWM波形是天经地义的。
2、在S5PV210中，PWM波形产生有2个寄存器很关键，一个是TCNTB、一个是TCMPB。其中，TCNTB决定了PWM波形的周期，TCMPB决定了PWM波形的占空比。
3、最终生成的PWM波形的周期是：TCNTB×时钟周期（PCLK_PSYS经过两极分频后得到的时钟周期）。注意这个周期是PWM中高电平+低电平的总时间，不是其中之一。
4、最终生成的PWM波形的占空比是：TCMPB/TCNTB
三、PWM主要器件及其原理介绍
1、预分频器与分频器
①两级分频是串联（级联）的，所以两级分频的分频数是相乘的。
②两级分频的分频系数分别在TCFG0和TCFG1两个寄存器中设置。
③预分频器有2个，prescaler0为timer0&timer1共用；prescaler1为timer2、3、4共用；两个prescaler都是8个bit位，因此prescaler value范围为0～255；所以预分频器的分频值范围为1～256（注意实际分频值为prescaler value + 1）。
④分频器实质上是一个MUX开关，多选一开关决定了走哪个分频系数路线。可以选择的有1/1，1/2，1/4，1/8，1/16等。
⑤计算一下，两级分频下来，分频最小为1/1（也可能是1/2），最大分频为1/256×16（1/4096）.
⑥在PCLK_PSYS为66MHz的情况下（默认时钟设置就是66MHz的），此时两级分频后的时钟周期范围为0.03us到62.061us；再结合TCNTB的值的设置（范围为1～2的32次方），可知能定出来的时间最长为266548.27s（折合74小时多，远远够用了）。
四、PWM相关寄存器
1、TCNT&TCMP、TCNTB&TCMPB、TCNTO
①TCNT和TCNTB是相对应的，TCNTB是有地址的寄存器，供程序员操作；TCNT在内部和TCNTB相对应，它没有寄存器地址，程序员不能编程访问这个寄存器。
②TCNT寄存器功能就是用来减1的，它是内部的不能读写；我们向TCNT中写要通过TCNTB往进写；读取TCNT寄存器中的值要通过读取相对应的TCNTO寄存器。
③工作流程就是：我们事先算好TCNT寄存器中开始减的那个数（譬如300），然后将之写入TCNTB寄存器中，在启动timer前，将TCNTB中的值刷到TCNT寄存器中（有一位寄存器专门用来操作刷数据过去的），刷过去后就可以启动定时器开始计时；在计时过程中如果想知道TCNT寄存器中的值减到多少了，可以读取相应的TCNTO寄存器来得知。
④定时功能只需要TCNT、TCNTB两个即可
⑤TCNTO寄存器用来做一些捕获计时
⑥TCMPB用来生成PWM波形
五、什么是蜂鸣器
1、首先这是一个发声装置，发出类似于蜜蜂的声音。
2、蜂鸣器里面有2个金属片，离的很紧但没挨着；没电的时候两个片在弹簧本身张力作用下分开彼此平行；有电的时候两边分别充电，在异性电荷的吸力作用下两个片挨着；
3、我们只要以快速的频率给蜂鸣器的正负极：供电、断电。进行这样的循环，蜂鸣器的两个弹簧片就会挨着分开挨着分开···形成敲击，发出声音。
4、因为人的耳朵能听见的声音频率有限制（20Hz-20000Hz），我们做实验时一般给个2KHz的频率
5、频率高低会影响声音的音频，一般是音频越低声音听起来越低沉、音频越高听起来越尖锐。
6、根据以上的分析，可以看出，只要用PWM波形的电压信号来驱动蜂鸣器，把PWM波形的周期T设置为要发出的声音信号的1/频率即可；PWM的占空比只要确保能驱动蜂鸣器。