Согласно эталону ArduinoanalogWrite() , частота ШИМ на большинстве контактов составляет ~ 490 Гц. Тем не менее, это ~ 980 Гц для контактов 5 и 6 на Uno, и для контактов 3 и 11 на Leonardo.
Почему они разные? Это преднамеренная конструктивная особенность или это как-то продиктовано аппаратным обеспечением?
Ответы:
Это не единственные частоты, доступные для сигналов ШИМ. Тем не менее, они являются частотами, определяемыми применяемым прескалером (который вы можете легко изменить, как описано ниже).
Каждая из 3 пар выводов ШИМ связана с одним таймером, каждый из которых имеет свою собственную базовую частоту, следующим образом:
Затем каждый набор выводов имеет ряд значений предварительного масштабирования, которые можно выбрать, которые будут делить базовую частоту этой пары выводов. Доступны следующие значения прескалера:
Разные комбинации дают разные частоты в данном выводе ШИМ. Обратите внимание, что таймер 2 (привязанный к контактам 3 и 11) имеет больше доступных значений предварительного масштабирования, в результате чего доступно больше частот.
Теперь, почему таймер 2 отличается, это отдельный вопрос.
Изменить: Вот список возможных частот ШИМ на контакт (из этой статьи ):
Для контактов 6 и 5 (OC0A и OC0B):
- Если TCCR0B = xxxxx001, частота равна 64 кГц.
- Если TCCR0B = xxxxx010, частота равна 8 кГц.
- Если TCCR0B = xxxxx011, частота составляет 1 кГц (это значение по умолчанию из загрузчика Diecimila)
- Если TCCR0B = xxxxx100, частота 250 Гц
- Если TCCR0B = xxxxx101, частота составляет 62,5 Гц
Для контактов 9, 10, 11 и 3 (OC1A, OC1B, OC2A, OC2B):
- Если TCCRnB = xxxxx001, частота составляет 32 кГц
- Если TCCRnB = xxxxx010, частота равна 4 кГц
- Если TCCRnB = xxxxx011, частота равна 500 Гц (это значение по умолчанию из загрузчика Diecimila)
- Если TCCRnB = xxxxx100, частота равна 125 Гц
- Если TCCRnB = xxxxx101, частота составляет 31,25 Гц
TCCRnBгде вы устанавливаете биты предварительного масштабирования для таймера n, заменяя его nна 0, 1 или 2, в зависимости от таймера, который вы хотите установить. Если вы все еще не уверены в побитовых операциях, прочтите этот учебник по математике .
Мои источники:
Обратите внимание, что в этих источниках существует расхождение в отношении того, ведут ли контакты 9 и 10 то же поведение, что и 5 и 6 или 3 и 11, но вы все равно поймете это. Я читаю даташет, чтобы попытаться выяснить, что правильно, или это разница между досками.
Я не знаю о конструктивных соображениях, но если вы проверите таблицу данных для микроконтроллера на вашем Arduino, вы заметите, что выводы PWM сгруппированы и по каждой группе подключены к таймеру. Скорость, с которой увеличивается этот таймер, зависит от настроенного прескалера. Если вы меняете прескалер для определенного таймера, вы меняете частоту ШИМ для соответствующих выводов ШИМ. Я считаю, что некоторые таймеры удваиваются для других целей, таких как millis();функция. Если вы измените прескалер для этого таймера, значения, возвращаемые при millis()этом, будут отключены с тем же коэффициентом.
Вы можете рассчитать настройку прескалера следующим образом:
$$ \ text {prescaler} = \ dfrac {f_ {CPU}} {PWMresolution × f_ {PWM}} = \ dfrac {16 \ text {MHz}} {256 × 490} \ приблизительно 128 $$
prescaler = f [CPU] / (PWMresolution × f [PWM]) = 16000000 / (256 × 490) = около 128.
Проверьте таблицу данных, и вы увидите, что 128 действительно является одним из значений прескалера, которые вы можете выбрать.