Informazioni su uscita PWM moduli SlimLine Cortex

Il generatore PWM è una parte hardware del controllore quindi ecco perchè questo topic si riferisce al comportamento delle 2 uscite PWM gestibili dai soli moduli CPU basati su processore Cortex M7. Nelle caratteristiche di questi moduli è riportata l’indicazione FMin 5Hz, FMax 2kHz.

Questo significa che l’uscita può operare in un campo di frequenza compreso tra 5Hz e 2kHz ma occorre focalizzare l’attenzione sulla impostazione del duty cycle. La configurazione hardware del PWM permette l’impostazione del valore con differenti ranges in funzione della frequenza di uscita impostata (Vedi il blocco funzione SysSetPWMOut). Ecco la tabella:

+------------------+----------+----------+-------------+------------------+
| Frequenza uscita | Duty Min | Duty Max | Risoluzione | Possibili valori |
+------------------+----------+----------+-------------+------------------+
| Fino a 30 Hz     | 0.01 %   | 99.99 %  | 0.01 %      | 10000            |
+------------------+----------+----------+-------------+------------------+
| Fino a 300 Hz    | 0.1 %    | 99.9 %   | 0.1 %       | 1000             |
+------------------+----------+----------+-------------+------------------+
| Fino a 3000 Hz   | 1 %      | 99 %     | 1 %         | 100              |
+------------------+----------+----------+-------------+------------------+

Come si vede dalla tabella se la frequenza di uscita è inferiore a 30 Hz è possibile variare il valore del duty cycle con una risoluzione di 0.01%, avendo quindi 10000 possibili valori. Oltre i 30Hz e fino a 300Hz è possibile variare il valore con una risoluzione di 0.1%, avendo quindi 1000 possibili valori. Oltre i 300Hz e fino a 1000Hz è possibile variare il valore con una risoluzione di 1%, avendo quindi 100 possibili valori.

Anche se la caratteristica di uscita del PWM limita la frequenza massima a 2kHz, in realtà l’hardware del PWM out può arrivare oltre (Infatti nella tabella riportiamo 3kHz come dato masssimo), la limitazione è data dal circuito di uscita del modulo che non è in grado di gestire frequenza così alte.

Nota: superando il valore di 1kHz non si è in grado di gestire la linearità sulla impostazione del valore di duty cycle. Come si vede da questa rilevazione oscillografica con un carico da 1KOhm sull’uscita di un modulo MPS054, alla frequenza di 2,5Khz con un duty cycle impostato al 78 % si ha in realtà un segnale in uscita che ha duty cycle al 50%.

Quindi ipotizzando che si stesse operando a 20Hz con un duty cycle impostato a 50.35% salendo a 200Hz il valore del duty cycle reale diventerà pari a 50.3%. Così a 500Hz il valore del duty cycle reale diventerà pari a 50%.