在片上PWM（脉冲宽度调制）资源方面，低成本的8位单片微控制器是很吝啬的。设计人员在采用PWM资源时，经常被迫要牺牲一个捕捉/比较通道或定时器通道，因为PWM通道要共用相同的片上资源。本例描述了如何用一个片上未用同步串行端口来产生PWM信号，并将它们转换为一个慢速移动的模拟信号（图1）。很多基于微控制器的独立电气设备都不会使用同步串行端口。因此，可以用微控制器的波特率发生器和并/串转换器部分来生成位模式，构成一个256位的PWM形式。然后用RC滤波器过滤这个PWM输出，提取出一个模拟信号（参考文献1）。同步通信没有异步通信的起始位和停止位，因此位模式可以产生出长周期的高电平或低电平。

　　图1，可以用片上未用的同步串行端口产生PWM信号，并将其转换为一个慢速运动的模拟信号。

　　采用这种概念，可以用一个十进制数165产生原数据（图2）。一个PWM转换周期包含生成的256位，即32字节。“on”位的数量对应于转换为PWM的原数据值。因此，对于165位的原数据，有165位个on，91位个off。要产生一个165位的on周期，前20个字节（即160位）传送为0×ff个on态字节。诀窍在于第21个字节（或过渡字节）的组成。该字节的一些LSB（最低有效位）为1，其余为0，构成所需要的on周期长度。在这一例子中，电路需要5个以上的on位：160+5=165。因此，过渡字节的形式应为0001111b（字节=0×1f）。

　　图2，采用这种概念，可以用十进制值165产生原数据。

　　图3以流程图的形式表示这个过程。通过选择晶体、PLL（锁相环）和波特率，可以根据自己的应用修改PWM频率。用简单的RC滤波器就可以将PWM转换为一个慢速运动的模拟值。虽然本方法描述的是一个8位PWM，但也可以修改每个PWM周期的总位数，从而增加或降低分辨率。相应地增加或减少了转换时间。

　　图3，通过选择晶体、PLL和波特率，可以针对自己应用修改PWM频率。

　　代码采用的是Microchip公司的PIC18F4525，它用一只4MHz晶体，以及用于同步串行通信的10kHz波特率，获得10000/256=39.31Hz的PWM频率。可以用一个0.1s的RC滤波器对其作滤波，对慢速运动的模拟信号来说这已足够，如运动控制应用的速度设置点。采用20MHz晶体时，可以实现大于1.5MHz的同步串行波特率，以及数kHz的PWM频率。

　　Reference

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