PIC、TMR2とPWMについて。(再投稿)

質問

カテ違いなのか説明が悪いのか回答が付かなかったので
再投稿しました。

PWMでTMR2の10ビットの理屈がわかりません。
まず現状の理解ですが以下のとおりです。

・分解能10ビットでPWMを使うにはPRxを255に設定する。
　PRxに設定した値がTMR2のカウント最大値になる。
　PRxを255に設定したのでTMR2も255までカウントされる。
　(PRxに設定した値がPWMの周期として動作する最大値)

・パルスの幅はCCPRxL(上位8ビット)および、DCxB1,DCxB0(下位2ビット)の10ビットで設定する。

実際のPWMの動作は以下のとおり

CCPRxL,DCxB1,DCxB0 の10ビット
↓コピー
CCPRxH(10ビット)

↓比較 一致でPWMの出力が反転

TMR2(上位8ビット + 謎の下位2ビット)

↑比較 一致でTMR2 + 謎の下位2ビットがクリア

PRx(8ビット)

わからないぶぶんなんですが
１、TMR2の下位2ビットって具体的にどのレジスタなんでしょうか。

２、プリスケーラを設定しない場合(等倍)はPSという2ビットが付加されTMR2は10ビットカウンタとして
動作するとなっていましたが、0,1,2,...1023までカウントされるんでしょうか。

３、TxCKPS1,TxCKPS0 に値をセットしてプリスケーラを4,8,64等にした場合
TMR2の8ビットと下位2ビットはどういう関係になるんでしょうか。
単純に1024階調(0-1023) * 4tocs * プリスケール値 で0から1023までカウントされると考えていいんでしょうか。

４、PRxは8ビットしかないのにTMR2 + 2ビットの10ビットとどうやって比較されてるんでしょうか。
たとえばDCxB1,DCxB0(下位2ビット) のみ設定してCCPRxL(上位8ビット)を0にした場合、何と比較されるんでしょうか。

5、TMR2をスタートする前にカウンタをリセットしますが10ビット分リセットするにはTMR2のクリアと下位2ビットはどのレジスタをクリアすればいいんでしょうか。

PICは16F1936を使ってます。
MPLAB X + XC8で開発してます。

説明がわかりずらいかもしれませんが上記の部分がいまいち理解できません。
この辺の事に詳しい方、教えていただけると助かります。

回答No.4

SortaNerd · ベストアンサー

No2です。すみません、何を寝ぼけていたのか、思い切り間違ったことを書いていました。
> プリスケーラはTMR2の上側についているものとみなせます。
> プリスケーラ4なら、プリスケーラの2ビットとTMR2の8ビットで10ビット。プリスケーラ16ならプリスケーラの4ビットとTMR2から上位6ビットで10ビットになります。
この部分無視してください。
プリスケーラも下側に付きます。No3の方の考え方が正しいです。

お礼

SortaNerdさん

１～５までの疑問に具体的にお答えいただき感謝します。
オシロで計測すると一応計算通りには動いていたのですが
内部で行われている処理がどうなっているのかが理解できず凄く気持ち悪くて先に進めませんでした。
趣味でやっていることなのでとりあえずは動けばいいのですがきちんと理解したかったので本当に助かりました。
僕が勘違いしていた部分も正していただき大変感謝しています。
あとの処理は大したことないのでやっと先に進めます。

本当に感謝いたします。ありがとうございました。

回答No.3

koujikuu

PIC12F1822でPWM周期実測してみました、（同じF1チップの為レジスタに互換あり）
FOSC=4MHz　PR2=0xFF　1:1　の時　計算　3906.25Hz　実測　3905Hz
FOSC=4MHz　PR2=0xFF　1:4　の時　計算　976.56Hz　実測　975Hz
FOSC=4MHz　PR2=0xFF　1:16　の時　計算　244.14Hz　実測　244Hz
FOSC=4MHz　PR2=0xFF　1:64　の時　計算　61.04Hz　実測　61Hz
になりました、ほぼ計算どうりです
TMR2の連結される下位２ビットは、FOSCで駆動される８ビットカウンタがあり、
1:1　ビット1,2がTMR2に連結
1:4　ビット3,4がTMR2に連結
1:16　ビット5,6がTMR2に連結
1:64　ビット7,8がTMR2に連結　と考えられます
またPWM周期計算に(PR2+1)が用いられており、２ビットのプリスケーラが11->00に変わる時にTMR2とPR2の一致チェックが行われると思われます

私の推測の部分もあるので、他の回答者の反論をお待ちしております。

お礼

koujikuuさん

各プリスケーラ値での実測までしてくださりありがとうございます。
データシートを見てもネットを調べても下位２ビットというのがどうしても理解できなくて
８ビットと１０ビットをどうやって比較してるんだろうと、ここ２週間くらい悩んでいましたが
やっと理解できました。
お二方の回答にBAをつけたいのですがシステム上できないので回答順でBAをつける事をお許しください。

助かりました。本当にありがとうございました。

回答No.2

SortaNerd

というわけで回答します。
まず、PICは4クロックで1命令を実行しますが、PWMは1クロック単位で動きます。
ここを誤解されているのではないかと思います。

1.
「TMR2の下位2ビット」という言い方は正確ではありません。
TMR2はあくまで8ビットのレジスタです。
「謎の下位2ビット」はどこにも割り当てられていません。クロックに連動する内部のカウンタです。
2.
PSとはプリスケーラの事に見えますが、等倍の時PSが付加されるというのは何か間違っていませんか?
とりあえず、TMR2はあくまで8ビットのレジスタなので255までしかカウントしません。
3.
プリスケーラを使う場合、下位2ビットは使用されません。
プリスケーラはTMR2の上側についているものとみなせます。
プリスケーラ4なら、プリスケーラの2ビットとTMR2の8ビットで10ビット。プリスケーラ16ならプリスケーラの4ビットとTMR2から上位6ビットで10ビットになります。
1024階調(0-1023) * 4tosc * プリスケール値　ではなく
1024階調(0-1023) * tosc * プリスケール値　です。
あとtocsでなくtoscです。oscillatorです。
4.
PRxは8ビットしかないので、下位2ビットは00とみなされます。
DCxB1,DCxB0とCCPRxLで設定するのはPWMのパルス幅であって、PRxで設定するPWM周期とは無関係です。
PWMの周期は4刻みの256段階しか設定できません。
5.
下位2ビットは1命令の間に4進んで1周するのですから、クリアしようにもできません。もしくは常にクリアされていると見てもよいです。

回答No.1

SortaNerd

回答が付かなかったと言われますが質問をしてからせいぜい1日程度しか経っていなかったように見受けられますが。
回答しますが考えてるうちにまた消されても嫌なのでとりあえず宣言だけ。

お礼

SortaNerdさん

一人で考え込んでいたのでカテ違いで見られてないんじゃないかと焦ってしまっていました。
考えてくださってる方がいるなんて思いもしませんでした。ありがとうございます。
ご回答いただけるまで僕もデータシートやネットを改めて見直してみます。
よろしくお願いしますm(_)m