跳转至

SAMD21G 引脚复用与硬件 PWM（PB11）

📅 2026-08-26 建立 · 来源：确认板上蜂鸣器控制引脚能否硬件 PWM

SAMD21G 简介

  • Microchip/Atmel ARM Cortex-M0+ 32 位 MCU，48 pin 封装（SAMD21G18A 等）
  • 48MHz 主频，最多 256KB Flash / 32KB SRAM
  • 引脚全部多路复用：每个物理引脚可在 GPIO、SERCOM（串口）、TC/TCC（定时器）、ADC 等之间切换

PB11（第 20 脚）复用表

数据手册 I/O Multiplexing 表（与 Arduino Zero 官方 variant 一致，第 24 脚即 PB11）：

PB11:  EIC/EXTINT[11]   *SERCOM4/PAD[3]   TC5/WO[1]   TCC0/WO[5]
         外部中断          默认=SPI SCK     定时器5输出   高级定时器TCC0输出

结论：PB11 可以直接输出硬件 PWM，不是只能 GPIO 电平切换。

功能 类型 说明
TC5/WO[1] 16 位基本定时器 单通道方波/PWM，简单够用
TCC0/WO[5] 高级定时器 功能更强（双斜坡、死区插入、通道同步），WO4-7 为主通道扩展输出

固件配置要点（硬件 PWM 步骤）

  1. GCLK：给 TC5/TCC0 配置时钟源和分频
  2. 定时器寄存器：
  3. PER = 周期（决定频率/音调）
  4. CC = 比较值（决定占空比/音量）
  5. PINMUX：把 PB11 从 GPIO 切换为对应外设功能（功能编号字母查 datasheet 的 I/O Multiplexing 表）

配置完成后 PWM 由硬件定时器自动输出，CPU 完全不碰引脚，不需要软件模拟翻转 GPIO。 频率覆盖：几十 Hz ~ 几十 kHz，蜂鸣器常用的 262Hz 到几 kHz 完全在射程内。

⚠️ SAMD21 定时器约束（坑）

同一个 TCC 模块的所有通道共享同一个时基（PER 周期） → TCC0 的各路 PWM 频率必须一致。

  • 要做"多路不同频率"（如双音报警）→ 必须用不同 TCC/TC 模块
  • TCC0 各通道可映射到多个 GPIO 引脚，实现单定时器驱动多路 PWM 且严格同步

工程提醒

  • 硬件能力 ≠ 该不该用：PB11 能出 PWM 不代表用 PWM 调它驱动的一切负载都合适。
  • 当前板上蜂鸣器是自励式（有源）→ 用 PWM 调音量必然变音色（见 [[01-蜂鸣器自励式与他励式]]）。
  • 想真正实现"多档音量且不破音" → 换他励式蜂鸣器 + 硬件回路基本不动（见 [[02-蜂鸣器驱动回路与替换评估]]）。

参考

  • [[01-蜂鸣器自励式与他励式|蜂鸣器：自励式与他励式]]
  • [[02-蜂鸣器驱动回路与替换评估|驱动回路与替换评估]]