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[学习笔记] 【杰发科技AC7802x测评】+PWM测评

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 楼主| abner_ma 发表于 2023-7-1 20:33 | 显示全部楼层 |阅读模式
PWM, AC, BSP, FOC, SVPWM
本帖最后由 abner_ma 于 2023-7-1 20:34 编辑


   杰发科技  AC7802x 虽然主频不太高，引脚也不多，但是随着深入研究发现其功能十分强大。支持 AEC-Q100 Grade 1，加上这一点足以藐视其他MCU。
24.jpg
   22.jpg
   PWM，英文名Pulse Width Modulation，是脉冲宽度调制缩写，它是通过对一系列脉冲的宽度进行调制，等效出所需要的波形（包含形状以及幅值），对模拟信号电平进行数字编码。
   杰发科技AC7802x PWM 模块强大，是一个多功能的定时器，支持输入捕获、输出比较、正交解码和 PWM 信号生成。PWM 的计数功能是通过一个 16 位的计数器产生的。该 MCU 设备包含 3 个 PWM 模块，其中 PWM0、PWM1模块支持 2 通道，PWM2 模块支持 4 通道 。
    PWM是芯片中的比较重要的功能，做电机控制会用到PWM与互补PWM，使用SVPWM时会使用中心对齐模式PWM，也叫做中央对齐模式PWM，而SVPWM是FOC矢量控制的基础，因此能不能产生中心对齐模式的PWM，便是判定一款芯片能不能使用FOC算法的依据，杰发科技  AC7802x 可以产生中心对齐模式的PWM，写FOC算法作复杂的电机控制完全可以。


  PWM 特性包括：
PWM 时钟源为总线时钟
16 位预分频器支持 1 至 65536 分频
16 位计数器
− 它可以为一个自由运行、没有限制的计数器，或一个有初值和终值的计数器
− 支持向上、向上-向下两种计数方式
每个通道都可以配置为输入捕获、输出比较或边沿对齐 PWM 模式、中心对齐 PWM 模式
在输入捕获模式下，捕获可以发生在上升沿、下降沿或上升沿/下降沿
输入捕获模式下，所有通道均可以选择输入滤波器
在输出比较模式下， 可以在匹配时设置、清除或者翻转输出
每对通道都可以组合起来生成一个 PWM 信号，并且能够独立控制 PWM 信号的上升沿和下降
沿
PWM 通道可以采用具有同等输出或者互补输出的成对工作方式
死区插入可用于每一对组合通道，互补/非互补模式均可插入死区
可生成匹配触发
软件控制 PWM 输出
输出屏蔽可设置通道为无效状态
每个 PWM 模块的故障控制最多支持 3 路故障输入
每个通道的极性可配置
每个通道产生一个中断
计数器溢出时产生中断
当检测到故障条件时，产生中断



  PWM 结构框图：
PWM 每通道使用一个输入/输出（I / O）引脚、CHn（PWM 通道（n）），其中 n 是通道编号（PWM0、PWM1 中 n = 0/1 为两通道模块，PWM2 中 n = 0/1/2/3 为四通道模块）。PWM 的核心部分为 16 位计数器，具有可编程的初始值和最终值，其计数可以是向上或向上-向下。


QQ截图20230701201013.jpg

PWM配置：
  1. 时钟源
PWM_INIT 寄存器中的 CLKSRC 位选择 PWM 计数器的时钟源为 APB 时钟或者禁用 PWM 计数器。MCU 复位后，CLKSRC = 0，因此没有选择时钟源。通过将 CLKSRC 位写入 0 来禁用 PWM 计数器不会影响 PWM 计数器值或其他寄存器。
  2. 计数器
PWM 包含一个 16 位计数器，用于通道输入或输出模式。PWM 计数器时钟是由预分频器分频的选定时钟。PWM 计数器具有以下工作模式：
 向上计数
 向上-向下计数
 正交解码模式

  3.工作模式
PWM 可配置为输入捕获、输出比较或边沿对齐 PWM 模式、中心对齐 PWM 模式、组合模式、正交解码模式，详细配置参考以下表格。
2.jpg

21.jpg
引脚复用：
3.jpg

程序设计：
复制
  1. void PWM1_OutputIndependent_Init(void)
    

  2. {
    

  3.     PWM_ConfigType config;
    

  4.     PWM_ModulationConfigType pwmConfig;
    

  5.     PWM_IndependentChConfig independentChConfig[2];
    


  6. 

  7.     memset(&config, 0U, sizeof(config));
    

  8.     memset(&pwmConfig, 0U, sizeof(pwmConfig));
    

  9.     memset(&independentChConfig, 0U, sizeof(independentChConfig));
    


  10. 

  11.     GPIO_SetFunc(GPIOB, GPIO_PIN0, GPIO_FUN2);  /* PB0--PWM1_CH1.该引脚只在32pin封装上有 */
    

  12.     GPIO_SetFunc(GPIOB, GPIO_PIN1, GPIO_FUN2);  /* PB1--PWM1_CH0,该引脚只在32pin封装上有.*/
    


  13. 

  14.     /*
    

  15.     边沿对齐PWM模式：
    

  16.     周期=(MCVR-CNTIN+1)*PWM计数器时钟周期
    

  17.     脉宽=(CHnV-CNTIN+1)*PWM计数器时钟周期
    

  18.     中心对齐PWM模式：
    

  19.     周期=2*(MCVR-CNTIN)*PWM计数器时钟周期
    

  20.     脉宽=2*(CHnV-CNTIN)*PWM计数器时钟周期
    

  21.     */
    

  22.     independentChConfig[0].channel = PWM_CH_0;                         /*独立输出通道选择 */
    

  23.     independentChConfig[0].chValue = 3200 - 1;                         /*通道channel值，决定占空比，输出占空比 = chValue+1/config.maxValue+1 = 3200/16000= 20%*/
    

  24.     independentChConfig[0].levelMode = PWM_HIGH_TRUE;                  /*输出PWM高有效，可配置高有效或低有效 */
    

  25.     independentChConfig[0].polarity = PWM_OUTPUT_POLARITY_ACTIVE_HIGH; /*通道输出极性配置为高有效，PWM Mask后输出为低电平 */
    

  26.     independentChConfig[0].interruptEn = ENABLE;                       /*通道匹配中断使能位 */
    

  27.     independentChConfig[0].initLevel = PWM_LOW_LEVEL;                  /*通道初始电平输出配置，该配置受initChOutputEn控制，决定PMM计数器未工作前PWM口的输出电平 */
    

  28.     independentChConfig[0].triggerEn = DISABLE;                        /*通道匹配触发使能位，在通道值匹配时可产生触发信号用于其他模块的触发信号 */
    


  29. 

  30.     independentChConfig[1].channel = PWM_CH_1;                         /*独立输出通道选择 */
    

  31.     independentChConfig[1].chValue = 8000 - 1;                         /*通道channel值，决定占空比，输出占空比 = chValue+1/config.maxValue+1 = 800/16000 = 50% */
    

  32.     independentChConfig[1].levelMode = PWM_HIGH_TRUE;                  /*输出PWM高有效，可配置高有效或低有效 */
    

  33.     independentChConfig[1].polarity = PWM_OUTPUT_POLARITY_ACTIVE_HIGH; /*通道输出极性配置为高有效，PWM Mask后输出为低电平 */
    

  34.     independentChConfig[1].interruptEn = ENABLE;                       /*通道匹配中断使能位 */
    

  35.     independentChConfig[1].initLevel = PWM_LOW_LEVEL;                  /*通道初始电平输出配置，该配置受initChOutputEn控制，决定PMM计数器未工作前PWM口的输出电平 */
    

  36.     independentChConfig[1].triggerEn = DISABLE;                        /*通道匹配触发使能位，在通道值匹配时可产生触发信号用于其他模块的触发信号 */
    


  37. 

  38.     pwmConfig.countMode = PWM_UP_COUNT;                    /*PWM计数器模式，PWM_UP_COUNT--向上计数模式；PWM_UP_DOWN_COUNT-- 向上/向下计数模式 */
    

  39.     pwmConfig.independentChannelNum = 2;                   /*独立通道数目*/
    

  40.     pwmConfig.combineChannelNum = 0;                       /*组合通道对数 */
    

  41.     pwmConfig.independentChConfig = independentChConfig;   /*独立通道配置赋值 */
    

  42.     pwmConfig.combineChConfig = NULL;                      /*组合通道配置赋值 */
    

  43.     pwmConfig.deadtime = 0;                                /*死区时间值，死区功能仅在组合模式下有效  */
    

  44.     pwmConfig.deadtimePsc = PWM_DEADTIME_DIVID_1;          /*死区时间时钟分频系数，死区功能仅在组合模式下有效 */
    

  45.     pwmConfig.initChOutputEn = ENABLE;                     /*初始化通道输出使能位，使能后独立PWM模式的 initLevel 和组合模式的ch1stInitLevel和ch2ndInitLevel配置才会生效*/
    

  46.     pwmConfig.initTriggerEn = DISABLE;                     /*PWM初始值触发使能位 */
    


  47. 

  48.     /*
    

  49.     向上计数模式下，频率计算为：
    

  50.     freq = pwm_clk/(maxValue - initValue +1))
    

  51.     16000000/(16000-1+1) = 1K
    

  52.     */
    

  53.     config.mode = PWM_MODE_MODULATION;            /*PWM模式配置，PWM_MODE_MODULATION--PWM调制模式 */
    

  54.     config.initModeStruct = &pwmConfig;           /*不同模式相应初始化配置结构体赋值 */
    

  55.     config.clkSource = PWM_CLK_SOURCE_APB;        /*PWM时钟源选择 */
    

  56.     config.clkPsc = 0;                            /*时钟分频系数 */
    

  57.     config.initValue = 0;                         /*初始计数值 */
    

  58.     config.maxValue = 16000 - 1;                  /*最大计数值，决定输出波形频率 */
    

  59.     config.overflowInterrupEn = ENABLE;           /*溢出中断使能位 */
    

  60.     config.cntOverflowFreq = 0;                   /*溢出中断产生的频率与计数器频率的关系，0表示每次计数器溢出都产生中断，1表示间隔一次，以此类推 */
    

  61.     config.interruptEn = ENABLE;                  /*PWM总中断使能位  */
    

  62.     config.callBack = PWM1_Callback;              /*中断回调函数 */
    


  63. 

  64.     PWM_Init(PWM1, &config);
    


  65. 

  66. }
    


  67. 

  68. /*!
    

  69.  * [url=home.php?mod=space&uid=247401]@brief[/url]   PWM2_OutputIndependent_Init
    

  70.  *          PWM2模块初始化，PWM2_CH0和PWM2_CH1配置为独立通道输出PWM，向上/向下计数模式，频率为1KHz,CH0占空比为20%，CH1占空比为50%
    

  71.  * @param   none
    

  72.  * [url=home.php?mod=space&uid=266161]@return[/url]  none
    

  73.  */
    

  74. void PWM2_OutputIndependent_Init(void)
    

  75. {
    

  76.     PWM_ConfigType config;
    

  77.     PWM_ModulationConfigType pwmConfig;
    

  78.     PWM_IndependentChConfig independentChConfig[2];
    


  79. 

  80.     memset(&config, 0U, sizeof(config));
    

  81.     memset(&pwmConfig, 0U, sizeof(pwmConfig));
    

  82.     memset(&independentChConfig, 0U, sizeof(independentChConfig));
    


  83. 

  84.     GPIO_SetFunc(GPIOA, GPIO_PIN2, GPIO_FUN1); /* PA2--PWM2_CH1.*/
    

  85.     GPIO_SetFunc(GPIOA, GPIO_PIN3, GPIO_FUN1); /* PA3--PWM2_CH0.*/
    


  86. 

  87.     /*
    

  88.     边沿对齐PWM模式：
    

  89.     周期=(MCVR-CNTIN+1)*PWM计数器时钟周期
    

  90.     脉宽=(CHnV-CNTIN+1)*PWM计数器时钟周期
    

  91.     中心对齐PWM模式：
    

  92.     周期=2*(MCVR-CNTIN)*PWM计数器时钟周期
    

  93.     脉宽=2*(CHnV-CNTIN)*PWM计数器时钟周期
    

  94.     */
    

  95.     independentChConfig[0].channel = PWM_CH_0;                         /*独立输出通道选择 */
    

  96.     independentChConfig[0].chValue = 1600;                             /*通道channel值，决定占空比 */
    

  97.     independentChConfig[0].levelMode = PWM_HIGH_TRUE;                  /*输出PWM高有效，可配置高有效或低有效 */
    

  98.     independentChConfig[0].polarity = PWM_OUTPUT_POLARITY_ACTIVE_HIGH; /*通道输出极性配置为高有效，PWM Mask后输出为低电平 */
    

  99.     independentChConfig[0].interruptEn = ENABLE;                       /*通道匹配中断使能位 */
    

  100.     independentChConfig[0].initLevel = PWM_LOW_LEVEL;                  /*通道初始电平输出配置，该配置受initChOutputEn控制，决定PMM计数器未工作前PWM口的输出电平 */
    

  101.     independentChConfig[0].triggerEn = DISABLE;                        /*通道匹配触发使能位，在通道值匹配时可产生触发信号用于其他模块的触发信号 */
    


  102. 

  103.     independentChConfig[1].channel = PWM_CH_1;                         /*独立输出通道选择 */
    

  104.     independentChConfig[1].chValue = 4000;                             /*通道channel值，决定占空比 */
    

  105.     independentChConfig[1].levelMode = PWM_HIGH_TRUE;                  /*输出PWM高有效，可配置高有效或低有效 */
    

  106.     independentChConfig[1].polarity = PWM_OUTPUT_POLARITY_ACTIVE_HIGH; /*通道输出极性配置为高有效，PWM Mask后输出为低电平 */
    

  107.     independentChConfig[1].interruptEn = ENABLE;                       /*通道匹配中断使能位 */
    

  108.     independentChConfig[1].initLevel = PWM_LOW_LEVEL;                  /*通道初始电平输出配置，该配置受initChOutputEn控制，决定PMM计数器未工作前PWM口的输出电平 */
    

  109.     independentChConfig[1].triggerEn = DISABLE;                        /*通道匹配触发使能位，在通道值匹配时可产生触发信号用于其他模块的触发信号 */
    


  110. 

  111.     pwmConfig.countMode = PWM_UP_DOWN_COUNT;               /*PWM计数器模式，PWM_UP_COUNT--向上计数模式；PWM_UP_DOWN_COUNT-- 向上/向下计数模式 */
    

  112.     pwmConfig.independentChannelNum = 2;                   /*独立通道数目*/
    

  113.     pwmConfig.combineChannelNum = 0;                       /*组合通道对数 */
    

  114.     pwmConfig.independentChConfig = independentChConfig;   /*独立通道配置赋值 */
    

  115.     pwmConfig.combineChConfig = NULL;                      /*组合通道配置赋值 */
    

  116.     pwmConfig.deadtime = 0;                                /*死区时间值，死区功能仅在组合模式下有效  */
    

  117.     pwmConfig.deadtimePsc = PWM_DEADTIME_DIVID_1;          /*死区时间时钟分频系数，死区功能仅在组合模式下有效 */
    

  118.     pwmConfig.initChOutputEn = ENABLE;                     /*初始化通道输出使能位，使能后独立PWM模式的 initLevel 和组合模式的ch1stInitLevel和ch2ndInitLevel配置才会生效*/
    

  119.     pwmConfig.initTriggerEn = DISABLE;                     /*PWM初始值触发使能位 */
    


  120. 

  121.     /*
    

  122.     向上-向下技术模式下，频率计算为：
    

  123.     freq = pwm_clk/(2*(maxValue - initValue))
    

  124.     16000/(2*8000) = 1K
    

  125.     */
    

  126.     config.mode = PWM_MODE_MODULATION;            /*PWM模式配置，PWM_MODE_MODULATION--PWM调制模式 */
    

  127.     config.initModeStruct = &pwmConfig;           /*不同模式相应初始化配置结构体赋值 */
    

  128.     config.clkSource = PWM_CLK_SOURCE_APB;        /*PWM时钟源选择 */
    

  129.     config.clkPsc = 0;                            /*时钟分频系数 */
    

  130.     config.initValue = 0;                         /*初始计数值 */
    

  131.     config.maxValue = 8000;                       /*最大计数值，决定输出波形频率 */
    

  132.     config.overflowInterrupEn = ENABLE;           /*溢出中断使能位 */
    

  133.     config.cntOverflowFreq = 0;                   /*溢出中断产生的频率与计数器频率的关系，0表示每次计数器溢出都产生中断，1表示间隔一次，以此类推 */
    

  134.     config.interruptEn = ENABLE;                  /*PWM总中断使能位  */
    

  135.     config.callBack = PWM2_Callback;              /*中断回调函数 */
    


  136. 

  137.     PWM_Init(PWM2, &config);
    


  138. 

  139. }

25.jpg







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