Режим быстрой шим (fastPwMmode)
Режим быстрой ШИМ (рис.) (fast PWM, FPWM) (WGM01:0 = 3) предоставляет возможность генерации сигнала высокой частоты.
Частота сигнала определяется следующей формулой:
,
где N — коэффициент деления частоты.
Рис. Временная диаграмма работы таймера в режиме быстрой ШИМ
Счетчик считает от BOTTOM до MAX, затем снова от BOTTOM до MAX и т. д. Таким образом, период сигнала не изменяется.
В неинверсном режиме выход OC0 сбрасывается при совпадении TCNT0 и OCR0 и устанавливается при BOTTOM. В инверсном режиме выход OC0 устанавливается при совпадении TCNT0 и OCR0 и сбрасывается при BOTTOM.
Поскольку счетчик к этом режиме считает только вверх, и выход может переключаться дважды за один цикл счета, то частота выходного сигнала может быть в два раза больше, чем в режиме ШИМ с корректировкой фазы.
Флаг переполнения устанавливается при переходе счетчика через значение MAX. Обработчик прерывания может изменить значение OCR0.
Крайние значения регистра OCR0 представляют специальные случаи генерации сигнала:
OCR0=BOTTOM — выходной сигнал является узким импульсом при каждом MAX+1 такте;
OCR0=MAX — выходной сигнал является постоянной единицей или нулем.
Режим шим с корректировкой фазы (Phase Correct pwm Mode)
В режиме ШИМ с корректировкой фазы (Phase Correct PWM, PCPWM) счетчик считает в обе стороны, сначала от BOTTOM до MAX, а затем от MAX до BOTTOM (рис.).
В неинверсном режиме работы выхода OC0 сбрасывается при совпадении при счете вверх, устанавливается при совпадении при счете вниз, в инверсном, наоборот, устанавливается при совпадении при счете вверх, сбрасывается при совпадении при счете вниз.
Рис. Временная диаграмма работы таймера в режиме ШИМ с корректировкой фазы
Благодаря симметричности, этот режим предпочтителен для управления двигателями.
Разрешение ШИМ в этом режиме фиксировано и составляет 8 бит.
Флаг TOV0 устанавливается при достижении счетчиком значения BOTTOM.
Частота сигнала в режиме ШИМ с корректировкой фазы определяется следующей формулой:
,
где N — коэффициент деления частоты.
Крайние значения регистра OCR0 представляют специальные случаи генерации сигнала:
OCR0=BOTTOM — выходной сигнал является постоянным нулем в неинверсном и постоянной единицей в инверсном режиме;
OCR0=MAX — выходной сигнал является постоянной единицей в неинверсном и постоянным нулем в инверсном режиме.
В начале периода 2 выход меняет свое значение, даже если не происходит совпадения сравниваемых значений. Это определяется требованиями поддержания симметрии относительно BOTTOM.
Существует два случая, когда выход меняет свое значение без совпадения сравниваемых значений:
изменение значения регистра OCR0 с MAX. Когда OCR0=MAX, значение выхода такое же, как в результате совпадения при счете вниз. Для обеспечения симметрии относительно BOTTOM необходимо, чтобы значение выхода при значении MAX соответствовало результату совпадения при счете вверх;
таймер начинает счет со значения, большего чем OCR0, и таким образом, пропускает совпадение и соответствующее изменение выхода при счете вверх.