在片上PWM（脈沖寬度調制）資源方面，低成本的8位單片微控制器是很吝嗇的。設計人員在采用PWM資源時，經常被迫要犧牲一個捕捉/比較通道或定時器通道，因為PWM通道要共用相同的片上資源。本例描述了如何用一個片上未用同步串行端口來產生PWM信號，并將它們轉換為一個慢速移動的模擬信號（圖1）。很多基于微控制器的獨立電氣設備都不會使用同步串行端口。因此，可以用微控制器的波特率發生器和并/串轉換器部分來生成位模式，構成一個256位的PWM形式。然后用RC濾波器過濾這個PWM輸出，提取出一個模擬信號（參考文獻1）。同步通信沒有異步通信的起始位和停止位，因此位模式可以產生出長周期的高電平或低電平。

　　圖1，可以用片上未用的同步串行端口產生PWM信號，并將其轉換為一個慢速運動的模擬信號。

　　采用這種概念，可以用一個十進制數165產生原數據（圖2）。一個PWM轉換周期包含生成的256位，即32字節。“on”位的數量對應于轉換為PWM的原數據值。因此，對于165位的原數據，有165位個on，91位個off。要產生一個165位的on周期，前20個字節（即160位）傳送為0×ff個on態字節。訣竅在于第21個字節（或過渡字節）的組成。該字節的一些LSB（最低有效位）為1，其余為0，構成所需要的on周期長度。在這一例子中，電路需要5個以上的on位：160+5=165。因此，過渡字節的形式應為0001111b（字節=0×1f）。

　　圖2，采用這種概念，可以用十進制值165產生原數據。

　　圖3以流程圖的形式表示這個過程。通過選擇晶體、PLL（鎖相環）和波特率，可以根據自己的應用修改PWM頻率。用簡單的RC濾波器就可以將PWM轉換為一個慢速運動的模擬值。雖然本方法描述的是一個8位PWM，但也可以修改每個PWM周期的總位數，從而增加或降低分辨率。相應地增加或減少了轉換時間。

　　圖3，通過選擇晶體、PLL和波特率，可以針對自己應用修改PWM頻率。

　　代碼采用的是Microchip公司的PIC18F4525，它用一只4MHz晶體，以及用于同步串行通信的10kHz波特率，獲得10000/256=39.31Hz的PWM頻率。可以用一個0.1s的RC濾波器對其作濾波，對慢速運動的模擬信號來說這已足夠，如運動控制應用的速度設置點。采用20MHz晶體時，可以實現大于1.5MHz的同步串行波特率，以及數kHz的PWM頻率。

　　Reference

　　1. Mitchell, Mike,“Make a DAC with a microcontroller’s PWM timer,”EDN, Sept 5, 2002, pg 110.