Calculateur de résolution PWM en bits

Saisissez l’horloge du minuteur en hertz, la fréquence PWM voulue et, si nécessaire, un prédiviseur entier. Le résultat comprend la fréquence des ticks, les comptes idéaux et utilisables par période, la valeur maximale du compteur, les résolutions théorique et entière, la fréquence réalisable et son erreur. Vous pouvez ainsi préparer la configuration d’un microcontrôleur avant de choisir les registres ou d’écrire le micrologiciel.

Comment l’horloge et la fréquence PWM fixent la résolution

Un minuteur matériel avance à chaque tick et redémarre à la fin de la période programmée. Pour une PWM alignée sur un front, la division de l’horloge d’entrée par le prédiviseur et la fréquence demandée donne le nombre idéal d’états du compteur pendant une période. Plus il existe d’états, plus le registre de comparaison peut représenter de niveaux de rapport cyclique. La résolution correspond donc au logarithme en base deux du nombre d’états. Ce calculateur arrondit les comptes idéaux vers le bas, car le matériel ne peut pas exécuter une fraction de tick, puis arrondit le logarithme pour annoncer les bits entiers disponibles. Ainsi, 72 MHz et 20 kHz sans prédivision donnent 3,600 comptes, environ 11.81 bits théoriques et 11 bits entiers. La valeur maximale vaut un compte de moins puisque le compteur parcourt généralement zéro à ARR ou TOP inclus. Une fréquence supérieure réduit les ticks par cycle ; une fréquence inférieure affine les pas de commande.

Comment lire les valeurs calculées

Indiquez dans timer_clock_hz l’horloge qui alimente réellement le périphérique avant son prédiviseur. Ne reprenez pas automatiquement la fréquence du processeur : les microcontrôleurs dérivent souvent les minuteurs d’un bus périphérique, et certaines architectures multiplient cette horloge. pwm_frequency_hz est la fréquence de sortie voulue en mode aligné sur un front. prescaler doit être un entier positif et vaut un par défaut. timer_tick_hz est l’horloge après division. ideal_counts_per_period conserve le rapport mathématique tandis que available_counts_per_period contient sa partie entière utilisable. max_counter_value retire un. resolution_bits annonce les bits complets et theoretical_resolution_bits conserve la fraction. actual_pwm_frequency_hz repose sur le compte entier et peut dépasser légèrement la cible ; frequency_error_percent mesure l’écart. L’automatisation par API coûte $0.002 par élément réussi. Le calcul reste déterministe, sans réseau ni base de données de composants.

Comment transposer le résultat à un microcontrôleur réel

Utilisez le résultat comme contrôle de faisabilité, puis consultez le manuel de référence du composant. Un registre de période sur 16 bits ne peut pas dépasser 65,535, même si le rapport des fréquences offre davantage d’états ; augmentez alors le prédiviseur ou appliquez séparément la largeur matérielle. Une résolution de 10 bits n’impose pas non plus une valeur maximale exactement égale à 1,023 : elle signifie qu’au moins 1,024 positions tiennent dans la période. Une PWM centrée compte généralement à la montée puis à la descente, ce qui ajoute un facteur proche de deux ; employez donc l’équation propre au minuteur. Tenez aussi compte du temps mort, de la synchronisation, des compteurs de répétition et des changements d’horloge en basse consommation. Si l’exactitude de la fréquence prime, essayez des couples prédiviseur-période voisins. Pour affiner le rapport cyclique, baissez la fréquence PWM ou augmentez l’horloge. La résolution mathématique ne garantit pas la précision analogique : retards, gigue, étage de puissance et charge influencent le résultat réel.