のArduinoリファレンスにanalogWrite()よると、ほとんどのピンのPWM周波数は〜490 Hzです。ただし、Unoのピン5と6、およびLeonardoのピン3と11の場合は約980 Hzです。
なぜこれらが異なるのですか？それは意図的な設計機能ですか、それともハードウェアによって何らかの形で指示されていますか？
のArduinoリファレンスにanalogWrite()よると、ほとんどのピンのPWM周波数は〜490 Hzです。ただし、Unoのピン5と6、およびLeonardoのピン3と11の場合は約980 Hzです。
なぜこれらが異なるのですか？それは意図的な設計機能ですか、それともハードウェアによって何らかの形で指示されていますか？
回答:
PWM信号に使用できる周波数はこれらだけではありません。ただし、これらは適用されたプリスケーラによって決定される周波数です（詳細は以下で簡単に変更できます）。
次のように、3組のPWMピンはそれぞれ1つのタイマーに結び付けられており、各タイマーには独自のベース周波数があります。
次に、ピンの各セットには、選択可能なプリスケーラ値がいくつかあります。これらの値は、そのピンのペアの基本周波数を分割します。利用可能なプリスケーラ値は次のとおりです。
異なる組み合わせにより、特定のPWMピンで異なる周波数が生成されます。タイマー2（ピン3および11に接続）には、より多くのプリスケーラー値があり、より多くの周波数が利用できることに注意してください。
さて、タイマー2が異なる理由は、別の質問です。
編集：ここに、ピンごとの可能なPWM周波数のリストがあります（この記事から）：
ピン6および5（OC0AおよびOC0B）の場合：
- TCCR0B = xxxxx001の場合、周波数は64kHzです
- TCCR0B = xxxxx010の場合、周波数は8 kHzです
- TCCR0B = xxxxx011の場合、周波数は1kHzです（これはDiecimilaブートローダーのデフォルトです）
- TCCR0B = xxxxx100の場合、周波数は250Hzです
- TCCR0B = xxxxx101の場合、周波数は62.5 Hzです
ピン9、10、11、および3（OC1A、OC1B、OC2A、OC2B）の場合：
- TCCRnB = xxxxx001の場合、周波数は32kHzです
- TCCRnB = xxxxx010の場合、周波数は4 kHzです
- TCCRnB = xxxxx011の場合、周波数は500Hzです（これはDiecimilaブートローダーのデフォルトです）
- TCCRnB = xxxxx100の場合、周波数は125Hz
- TCCRnB = xxxxx101の場合、周波数は31.25 Hzです
TCCRnBtimerのプリスケーラービットを設定する場所で、設定するタイマーに応じて0、1、または2にn置き換えnます。それでもビット単位の操作について不明な場合は、このビット数学チュートリアルをお読みください。
私の情報源：
ピン9と10が5と6または3と11と同じ動作をするかどうかについては、これらのソースに相違があるように見えますが、とにかくアイデアを得ることに注意してください。私はデータシェットを読んで、どちらが正しいか、またはこれがボード間の違いであるかどうかを判断しようと試みています。
設計上の考慮事項は知りませんが、Arduinoのマイクロコントローラーのデータシートを確認すると、PWMピンがタイマーに接続されているグループごとにグループ化されていることに気付くでしょう。このタイマーが増加する速度は、構成されたプリスケーラーによって異なります。特定のタイマーのプリスケーラーを変更すると、関連するPWMピンのPWM周波数が変更されます。millis();関数のような他の目的のために、いくつかのタイマーが倍になると思います。そのタイマーのプリスケーラを変更すると、によって返される値millis()は同じ係数でオフになります。
プリスケーラの設定は次のように計算できます。
$$ \ text {prescaler} = \ dfrac {f_ {CPU}} {PWMresolution×f_ {PWM}} = \ dfrac {16 \ text {MHz}} {256×490} \ approx 128 $$
プリスケーラー= f [CPU] /（PWMresolution×f [PWM]）= 16000000 /（256×490）=約128
データシートを確認すると、128が実際に選択できるプリスケーラー値の1つであることがわかります。