ESP32中LED_PWM控制器

最新推荐文章于 2025-11-14 12:25:06 发布

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本文详细介绍了ESP32的LEDPWM控制器，包括其架构、工作原理及如何利用控制器实现呼吸灯效果。LEDPWM控制器可生成高达40MHz的PWM信号，并支持硬件渐变功能，无需CPU干预即可自动改变PWM信号的占空比。

ESP32想做个typeC充电时呼吸灯的应用，看了开发手册发现带有个LED PWM控制器，可以无需处理器干预实现硬件的PWM脉宽的自由步进，从而实现呼吸灯渐变的效果，主要参考了官方的资料，把调试的过程记录下来
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LED PWM 控制器主要用于控制 LED，也可产生 PWM 信号用于其他设备的控制。LED_PWM控制器总共有16路通道，分为8路高速通道和8路低速通道，可以产生独立的波形来驱动 RGB LED 设备等。

LED PWM控制器最大可生成40MHz的频率，此时占空比分辨率为1，也就是50%固定脉宽；20Mhz时，占空比分辨率为3

LED PWM 控制器的高速通道和低速通道均支持硬件渐变功能【高低速定时器】，可在无需 CPU 干预的情况下自动改变 PWM 信号的占空比，也可由软件改变 PWM 信号的占空比，实现亮度和颜色渐变。此外，低速通道在 Sleep 模式下仍可运行。

LED_PWM架构：4个高速定时器与4个低速定时器分别对应8个高速通道与8个低速通道
在这里插入图片描述

LED_PWM通道图
在这里插入图片描述

时钟源选择器可以选择两个时钟源，分别是APB_CLK【由CPU_CLK产生】和REF_TICK【由APB_CLK分频产生】，下一期会单独讲下ESP32系统时钟树
时钟通过18bit的分配器进行分频，计算公式LEDC_DEV_CLK = A*B/256，A代表高10bit整数部分，B代表低8位小数部分
分配器的输出时钟作为计数器的基准时钟，计数器最大有效位为20bit，计数达到2^ LEDC_HSTIMERx_DUTY_RES – 1时，会产生溢出中断；溢出后计数值回滚到0，这也就决定了PWM通道的频率
输出频率的计算公式【由分频系数、计数器参与决定】

低速通道与高速通道有两个区别

高速定位器的时钟源采用了 REF_TICK 或 APB_CLK，低速定位器采用了 REF_TICK 或 SLOW_CLOCK。置位 LEDC_APB_CLK_SEL 寄存器，SLOW_CLOCK 的频率为 80 MHz，否则为 8 MHz。
当软件修改了高速通道计数器的最大值或分频系数的话，输出信号的更新将会在下一次溢出中断之后生效。而低速通道在置位LEDC_LSTIMERx_PARA_UP 之后，立刻更新计数器的计数范围参数和分频器的分频系数。