将ATtiny13编程为具有可变频率和脉冲宽度的音频振荡器

我想创建一个类似于555的简单方波振荡器，但是我想使用基于中断的PWM支持来控制脉冲宽度和频率。

我一直在研究数据表，AVR API和我能找到的任何PWM示例，但是我还不能完全将它们放在一起。

是否可以使用内置的AVR PWM功能创建这样的振荡器？如果可以，怎么做？我的一个朋友用8针PIC做过类似的事情。

我的理由是，通过更改脉冲宽度以及给定频率下的波形，我将获得有趣的声音。与Atari Punk Console的工作方式类似，但希望以更稳定的方式进行，即更改脉冲宽度，但保持频率恒定，反之亦然。

• 新手AVR中断指南
• 新手AVR计时器指南
• 第九部分-脉宽调制（PWM）

这些应该可以使您走得更远，其余的可以使用数据表完成。开始逐步构建，从眨眼到波形，再到随时间变化的波形。某些来源可能有助于过滤和驱动音频输出（有源LPF可能会做得很好）。

我建议再提出一些更具体的问题。

PWM的周期由定时器的溢出率决定。在“操作模式”部分需要考虑很多设置。如果您要做的只是生成具有可变占空比的恒定周期方波，我想您将要使用CTC（比较匹配时清除计时器）模式。基本思想是将OCR0A设置为计时器的滴答数，直到您希望引脚下次切换为止，然后使用“比较匹配”中断在下一次更改该值。因此在avr-gcc中，它看起来像：

#include <avr/io.h>
#include <avr/interrupt.h>
#include <stdint.h>

// global variables defining number of ticks on and off
uint8_t on_time_ticks, off_time_ticks, csxx_bits=0; 


void setup_timer(double p_ms, double duty){
  TCCR0A = _BV(COM0A0) // toggle OC0A on Compare Match
  TCCR0B = _BV(WGM02); // set CTC mode WGM0[2,1,0] = 0b100

  // ... do some stuff based on your CPU frequency
  // to define the csxx_bits of TCCR0B when the timer is running
  // and consequently, to set on_time_ticks and off_time_ticks
  OCR0A = on_time_ticks;
  TCCR0B |= your_settings_here;
}


void start_timer(){
  //start the timer running at the desired rate
  TCCR0B |= csxx_bits; 
}


int main(int argc, char **argv){
  double period_ms, duty_cycle;
  setup_timer(period_ms, duty cycle);
  start_timer();  
  for(;;){
    //spin or sleep or whatever
  }
}


ISR(TIM0_COMPA_vect){
  if(OCR0A == on_time_ticks){
    OCR0A = off_time_ticks;
  }
  else{
    OCR0A = on_time_ticks;
  }
}

警告，这是未经测试的代码，但我认为这个想法是正确的。这绝不是唯一的方法。

顺便说一句，您应该了解ATTiny13一件事。内部RC振荡器仅保证在出厂时的精度在10％以内。您可以执行一个用户校准过程（由atmel 应用笔记进行描述），以使ATTiny13的准确度提高2％。如果您想做得更好，则可能需要使用可容纳外部晶体的芯片...

不是您问题的直接答案，但这可能是适当的，并提供了一些提示-

我刚刚使用ATmega uC和DAC创建了一个数控振荡器（NCO）。整数数组用于存储一个波形周期（波形表）。相位累加器（long int）用于确定波表中输出数据的地址。每个定时器中断都会使相位累加器增加一个固定值。相位增量确定频率。

在我的应用程序中，我使用了一个包含一个正弦波周期的64字节波表。扩展波表并为样本增加分辨率更容易。我的应用笔记位于http://wiblocks.com/docs/app-notes/nb1a-nco.html

基本上，PWM不会改变频率。PWM通常用于控制信号的“强度”。

要生成不同频率的中断，建议您在CTC模式下使用计时器。

它会运行到您的比较值，切换中断，清除并自行重启-直到再次运行到您的比较值...

每次中断时，您都可以切换一个或多个端口，其余时间（计时器仍会自动运行），您可以观察任何类型的输入...

您仍然可以使用PWM“调制”方波来控制“增益”。但是其中之一必须“手动”完成，因为ATtiny13只有一个硬件计时器...