C2837x入门指南(九) — 控制类外设PWM CAP QEP(上)

大家好 这一章我们给大家介绍C2000最重要的外设

控制类外设

控制类外设 主要是指PWM eCAP EQEP

这一章重点讲一下这三个模块的架构

以及功能 以及F2837X在其中的重要改进

对于一个PWM模块 有输入和输出两个部分

从输入来看 可以input x-bar

以及pwm x-bar

输入到TD模块

或者DC模块 作为一个保护

或者同步的功能

从输出看 PWM可以触发PWM的时钟中断

和TD保护中断

当然 最重要的功能是产生PWM纹波

同时输出SOC信号 给ADC作为采样

最后PWM还有同步功能

可以接受上一个信号的同步信号输入

以及发送同步信号给下一个模块

从PWM的内部看 ePWM模块主要由框图中的几个模块组成

首先 PWM接受系统时钟的输入

可以通过分频寄存器 得到用户需要的PWM频率

TBCLK

然后 TBCLK输入PWM的16位寄存器

作为PWM的计数器时机

后面匹配信号都是以计数器时机或寄存器

compare模块主要是采集匹配事件

输入给AQ 控制PWM的输出动作

AQ模块会控制产生的PWM的波形

DB模块 是时区生成器

可以给输出加上死去

PWM chopper主要是PWM输出事件内

再产生调制波形 让控制更精细的PWM功能

trip zone主要是保护模块

用于PWM在紧急情况下的保护

DC模块主要是处理外部事件 比如TD角输入和比较器的处理

等单元

它会根据事件来触发保护

后面会根据这个框图对每个模块介绍

首先 我们看看TB模块

也就是时机模块 TB模块的核心是16位的计时器

TBCTR 它会在使能时钟给定后

开始计数 每次收到一个CLK就计时一次

TBPRD是周期寄存器

如果在它里面设置了周期值

那TBPRD就匹配到计时器后

就会清零

或者改变计数方向

PWM支持三种计时方式

单增计数 TBCTR计数到TBPRD就清零

重新计数 不断反复

单点计数 会在开始计数后

转载TBPRD值

到TBCTR 然后每个CLK减 一直到CBCTR等于0

然后重新装载

TBPRD的值 不断反复

第三种是增减计数 一般用于需要对称波形的场合

这种模式会在计数开始后

TBCTR从0开始

每次CLK加1 就会计数加1

直到计数到CBPRD的值

然后在每个CLK减1

直到到0

不断反复 时机模块

除了决定PWM的时钟和频率外

还有一个功能是设置相位

如果你的应用需要多个PWM之间保持相同的相位

比如90度 或者180度

那就需要一个相位寄存器 和同步信号的加入

通知PWM 123 通过同步信号同步

每个PWM在收到同步信号后 就会瞬间把phase寄存器

的值加载到TBCTR寄存器中

同时可以选择是否将同步信号发送给下一个PWM模块

F2837X由于增加了compare C和compareD

所以可以设置匹配 这两个寄存器后

发送同步信号 图中就通过这个功能

完成了三个PWM之家120度的相位移动情况

PWM1的同步信号 是外部GPL的脉冲信号

所以TB模块有两个设计寄存器

状态寄存器 相位寄存器 计入寄存器和周期值寄存器组成

设置寄存器的高8位 可以设置PWM寄存器的仿真状态的

技术模式

设置同步后的技术方向

以及时针的分频数

低8位寄存器可以强制触发一次同步事件

选择同步源的发出时刻

是否使能你的寄存器模式

以及技术模式 所以TB模块是整个PWM模块的核心

后面的模块是根据TBCTL的计数值

来运算的

看完了TB模块 我们来看CC模块

也就是compare logic模块

比较事件产生是如何运作的

CC模块是由compareA compareB两个寄存器组成

F2837X还增加了compareC和compareD两个寄存器

这四个寄存器是16位的

会在TBCTR的计数值和它们的值相当时

发出一个事件信号

如图中的红点所示

单增和单减计数是一个周期

一个寄存器只会匹配一次

也就是触发一次事件

而增减计数模式下

一个比较寄存器的值 可以在增减计数下各出现一个事件

等于一个周期 一个寄存器可以匹配两个事件

这个事件会用于后面的AQ模块

使用

CC模块主要有控制寄存器 四个比较寄存器组成

看看主要寄存器 控制寄存器1用于检测当前寄存器是否有数据

以及compareA compareB加载到active寄存器的模式

可以设置立即加载 或者当TBCTR等于0的时候

和周期点的时候 进行加载

控制寄存器2的主要功能是compare C和compareD的数据更新模式

compareC和D可以选择在收到同步信号后加载

也可以和compareA 和B一样在零点周期点立即加载最新值

模式

看完了CC模块 接下来就是AQ模块

也就是PWM真正输出动作的模块

AQ的主要功能是通过CC模块 和TB模块产生的事件

来改变PWM的输出电平

主要动作有四种 X是不动作

下箭头是置低 上箭头是置高

T是翻转 如最右边所示

每一个事件都会配置动作的触发源

而可以用的事件 由软件触发

compareA compareB 零点 周期点

以及F2837X最特殊的T1、T2事件

其他都和PQ系列相同

T1和T2是F2837X新加入的事件

这个事件的功能是让DC模块 以及外部TC引脚

以及同步事件的触发

可以回到AC模块控制PWM输出

而不是像PQ系列

只能通过TZ模块 强制把电平加到PWM输出上

这样做的功能是 外部信号

可以触发翻转 通过AQ 以后的信号

还能实现死去的功能

因为AQ是输出是DB模块的输入

是死去模块的输入

所以相对于TD模块直接输入到PWM电平而言

它可以通过DB模块 增加一个死去的功能

这是一个PWM单增技术的例子

设置PWMA是在零点高

compareA点至D

匹配其他点的动作

而PWMB是在compareB

图中的波形就是配置这样的AQ输出波形

所以compareA和B是生成两路不同的波形

当然 compareA和B也可以都给PWMA的输出

来用

这样的话 PWMA可以输出一个上升沿和下降沿都被设置的波形

PWMB的设置 为零点的翻转

这样PWM就会一直处于一个占空比50%的波形

如果是增减计数模式

就可以通过compareA和B

生成对称的PWMAB的波形

当然和前面一样

也可以让PWMA使用两个比较寄存器

生成不对称波形 而PWMB可以设置成0至D

周期点至高的波形 所以AQ模式让PWM输出更加灵活

可以按照不同需求 在不同点 生成想要的波形

AQ模块 主要分为设置寄存器 AB路的设计寄存器

以及软件强制控制寄存器

AQ控制寄存器 是F2837X新加的一个寄存器

因为新的PWM模块 AQ增加了引子寄存器

所以可以选择AQ模块的加载方式

可以选择收到同步信号 在零点和周期点加载

AQCTL设置匹配事件

刚才说到的 在零点 周期点 compareA和B

匹配动作

T1和2是F2837X新增的事件

CTLR用于设置T1、2事件的匹配

T1和T2事件和其他事件不同

不是由计数器匹配出发的

而是由DC模块的事件 或者TC角

从同步信号出发

除了事件出发 AQ还可以设置软件强制电平

并且可以设置立即装载

或者在零点周期点装载

而且AB路可以分开控制

同时通过OTSFB

A设置是否是单次改变的输出

SFRC用于设置周期 强制改变寄存器

去改变AQ输出的电平是高还是低

大家好 这一章我们给大家介绍C2000最重要的外设

控制类外设

控制类外设 主要是指PWM eCAP EQEP

这一章重点讲一下这三个模块的架构

以及功能 以及F2837X在其中的重要改进

对于一个PWM模块 有输入和输出两个部分

从输入来看 可以input x-bar

以及pwm x-bar

输入到TD模块

或者DC模块 作为一个保护

或者同步的功能

从输出看 PWM可以触发PWM的时钟中断

和TD保护中断

当然 最重要的功能是产生PWM纹波

同时输出SOC信号 给ADC作为采样

最后PWM还有同步功能

可以接受上一个信号的同步信号输入

以及发送同步信号给下一个模块

从PWM的内部看 ePWM模块主要由框图中的几个模块组成

首先 PWM接受系统时钟的输入

可以通过分频寄存器 得到用户需要的PWM频率

TBCLK

然后 TBCLK输入PWM的16位寄存器

作为PWM的计数器时机

后面匹配信号都是以计数器时机或寄存器

compare模块主要是采集匹配事件

输入给AQ 控制PWM的输出动作

AQ模块会控制产生的PWM的波形

DB模块 是时区生成器

可以给输出加上死去

PWM chopper主要是PWM输出事件内

再产生调制波形 让控制更精细的PWM功能

trip zone主要是保护模块

用于PWM在紧急情况下的保护

DC模块主要是处理外部事件 比如TD角输入和比较器的处理

等单元

它会根据事件来触发保护

后面会根据这个框图对每个模块介绍

首先 我们看看TB模块

也就是时机模块 TB模块的核心是16位的计时器

TBCTR 它会在使能时钟给定后

开始计数 每次收到一个CLK就计时一次

TBPRD是周期寄存器

如果在它里面设置了周期值

那TBPRD就匹配到计时器后

就会清零

或者改变计数方向

PWM支持三种计时方式

单增计数 TBCTR计数到TBPRD就清零

重新计数 不断反复

单点计数 会在开始计数后

转载TBPRD值

到TBCTR 然后每个CLK减 一直到CBCTR等于0

然后重新装载

TBPRD的值 不断反复

第三种是增减计数 一般用于需要对称波形的场合

这种模式会在计数开始后

TBCTR从0开始

每次CLK加1 就会计数加1

直到计数到CBPRD的值

然后在每个CLK减1

直到到0

不断反复 时机模块

除了决定PWM的时钟和频率外

还有一个功能是设置相位

如果你的应用需要多个PWM之间保持相同的相位

比如90度 或者180度

那就需要一个相位寄存器 和同步信号的加入

通知PWM 123 通过同步信号同步

每个PWM在收到同步信号后 就会瞬间把phase寄存器

的值加载到TBCTR寄存器中

同时可以选择是否将同步信号发送给下一个PWM模块

F2837X由于增加了compare C和compareD

所以可以设置匹配 这两个寄存器后

发送同步信号 图中就通过这个功能

完成了三个PWM之家120度的相位移动情况

PWM1的同步信号 是外部GPL的脉冲信号

所以TB模块有两个设计寄存器

状态寄存器 相位寄存器 计入寄存器和周期值寄存器组成

设置寄存器的高8位 可以设置PWM寄存器的仿真状态的

技术模式

设置同步后的技术方向

以及时针的分频数

低8位寄存器可以强制触发一次同步事件

选择同步源的发出时刻

是否使能你的寄存器模式

以及技术模式 所以TB模块是整个PWM模块的核心

后面的模块是根据TBCTL的计数值

来运算的

看完了TB模块 我们来看CC模块

也就是compare logic模块

比较事件产生是如何运作的

CC模块是由compareA compareB两个寄存器组成

F2837X还增加了compareC和compareD两个寄存器

这四个寄存器是16位的

会在TBCTR的计数值和它们的值相当时

发出一个事件信号

如图中的红点所示

单增和单减计数是一个周期

一个寄存器只会匹配一次

也就是触发一次事件

而增减计数模式下

一个比较寄存器的值 可以在增减计数下各出现一个事件

等于一个周期 一个寄存器可以匹配两个事件

这个事件会用于后面的AQ模块

使用

CC模块主要有控制寄存器 四个比较寄存器组成

看看主要寄存器 控制寄存器1用于检测当前寄存器是否有数据

以及compareA compareB加载到active寄存器的模式

可以设置立即加载 或者当TBCTR等于0的时候

和周期点的时候 进行加载

控制寄存器2的主要功能是compare C和compareD的数据更新模式

compareC和D可以选择在收到同步信号后加载

也可以和compareA 和B一样在零点周期点立即加载最新值

模式

看完了CC模块 接下来就是AQ模块

也就是PWM真正输出动作的模块

AQ的主要功能是通过CC模块 和TB模块产生的事件

来改变PWM的输出电平

主要动作有四种 X是不动作

下箭头是置低 上箭头是置高

T是翻转 如最右边所示

每一个事件都会配置动作的触发源

而可以用的事件 由软件触发

compareA compareB 零点 周期点

以及F2837X最特殊的T1、T2事件

其他都和PQ系列相同

T1和T2是F2837X新加入的事件

这个事件的功能是让DC模块 以及外部TC引脚

以及同步事件的触发

可以回到AC模块控制PWM输出

而不是像PQ系列

只能通过TZ模块 强制把电平加到PWM输出上

这样做的功能是 外部信号

可以触发翻转 通过AQ 以后的信号

还能实现死去的功能

因为AQ是输出是DB模块的输入

是死去模块的输入

所以相对于TD模块直接输入到PWM电平而言

它可以通过DB模块 增加一个死去的功能

这是一个PWM单增技术的例子

设置PWMA是在零点高

compareA点至D

匹配其他点的动作

而PWMB是在compareB

图中的波形就是配置这样的AQ输出波形

所以compareA和B是生成两路不同的波形

当然 compareA和B也可以都给PWMA的输出

来用

这样的话 PWMA可以输出一个上升沿和下降沿都被设置的波形

PWMB的设置 为零点的翻转

这样PWM就会一直处于一个占空比50%的波形

如果是增减计数模式

就可以通过compareA和B

生成对称的PWMAB的波形

当然和前面一样

也可以让PWMA使用两个比较寄存器

生成不对称波形 而PWMB可以设置成0至D

周期点至高的波形 所以AQ模式让PWM输出更加灵活

可以按照不同需求 在不同点 生成想要的波形

AQ模块 主要分为设置寄存器 AB路的设计寄存器

以及软件强制控制寄存器

AQ控制寄存器 是F2837X新加的一个寄存器

因为新的PWM模块 AQ增加了引子寄存器

所以可以选择AQ模块的加载方式

可以选择收到同步信号 在零点和周期点加载

AQCTL设置匹配事件

刚才说到的 在零点 周期点 compareA和B

匹配动作

T1和2是F2837X新增的事件

CTLR用于设置T1、2事件的匹配

T1和T2事件和其他事件不同

不是由计数器匹配出发的

而是由DC模块的事件 或者TC角

从同步信号出发

除了事件出发 AQ还可以设置软件强制电平

并且可以设置立即装载

或者在零点周期点装载

而且AB路可以分开控制

同时通过OTSFB

A设置是否是单次改变的输出

SFRC用于设置周期 强制改变寄存器

去改变AQ输出的电平是高还是低