PWM有兩大屬性：

頻率：用PWM信號快速開(kāi)關(guān)LED，由于開(kāi)關(guān)頻率會(huì )產(chǎn)生LED閃爍，因此PWM頻率應大于100 Hz，確保人眼不會(huì )感覺(jué)到閃爍。

占空比：PWM通過(guò)改變占空比、保持負載電流恒 定以控制LED的亮度。LED的平均電流取決于占空比。平均電流會(huì )隨占空比的提升而升高，進(jìn)而提高亮度。占空比在0%和100%之間的步長(cháng)數量應滿(mǎn)足應用 中需要調節的不同亮度級數量要求。舉例來(lái)說(shuō)，如果應用在完全關(guān)閉（0%）到完全開(kāi)啟（100%）之間需要20個(gè)亮度級，那么就應支持5%的步長(cháng)（除完全關(guān) 閉之外包含20個(gè)步長(cháng)）。

用微控制器實(shí)現PWM有兩種方法。我們可用簡(jiǎn)單的定時(shí)器/計數器在固件中實(shí)現整個(gè)PWM邏輯，也可以選擇集成硬件PWM功能的高級控制器來(lái)實(shí)現。

基于固件的PWM實(shí)現方案

簡(jiǎn)單的固件實(shí)現方案需要定時(shí)器和中斷服務(wù)子程序（ISR）。定時(shí)器在與占空比每個(gè)步長(cháng)大小的相同時(shí)間內創(chuàng )造中斷。舉例來(lái)說(shuō)，如果PWM周期為 10ms（100Hz）而步長(cháng)大小為1ms（10%的占空比），那么定時(shí)器就要每1ms對CPU發(fā)出中斷，即：定時(shí)器周期 = 脈沖寬度/步長(cháng)大小。

圖1給出了ISR中的邏輯。PULSE_WIDTH和ON_TIME 代表PWM步長(cháng)數量的脈沖寬度和開(kāi)啟時(shí)間。舉例來(lái)說(shuō)，PULSE_WIDTH = 5即滿(mǎn)足5個(gè)亮度級的要求，而ON_TIME = 2則滿(mǎn)足40%的占空比要求。ISR變量isrVar控制輸出何時(shí)切換開(kāi)/關(guān)。該邏輯可方便地進(jìn)行擴展，從而支持多個(gè)LED引腳，而每個(gè)LED都有不同的 占空比。


基于硬件的PWM實(shí)現方案

高級控制器有驅動(dòng)PWM的專(zhuān)用硬件塊。舉例來(lái)說(shuō)，賽普拉斯的PSoC4 有一個(gè)TCPWM硬件塊，能實(shí)現基于硬件的PWM驅動(dòng)。通常說(shuō)來(lái)，我們用帶有比較功能的定時(shí)器來(lái)實(shí)現它，邏輯類(lèi)似于上面討論的固件邏輯。定時(shí)器將采用比較 寄存器和周期寄存器。周期寄存器載入的值等于脈沖寬度，而比較寄存器載入的值等于開(kāi)啟時(shí)間。只要比較值大于tick值，定時(shí)器輸出就會(huì )走高，反之就會(huì )走 低。此外，tick值達到最大（16位定時(shí)器為65535）時(shí)，會(huì )自動(dòng)回滾為零。當輸出布線(xiàn)到端口引腳，從而能用硬件塊直接驅動(dòng)LED。

表1總結了基于固件和基于硬件的PWM實(shí)現方案之間的差別。