Infineon TC264单片机使用总结&快速入门

只看该作者 · 2024-2-29 13:10

备赛第十八届全国大学生智能车竞赛，基于逐飞开源库和芯片数据手册的一些学习总结，使用英飞凌官方的AURIX Development Studio开发环境。

正如STM32的开发方式有标准库和HAL库，Infineon单片机也有官方库，而逐飞开源库则是在官方库的基础上又封装了一层，变成了易使用、易理解的API，极大的方便我们调用和编写程序。

那么对于智能车比赛，必须熟练掌握的内容有：GPIO、定时器、（外部中断）、中断函数入口和优先级、串口的发送与接收、如何产生PWM、ADC、如何读取正交编码器

GPIO使用——点灯与按键检测

由芯片参考手册可知，TC264的GPIO端口号并不是连续的，每个端口号的引脚数目也不相同。但是在逐飞库中每个端口号都定义了16个引脚。

特别提醒：在设置IO时请自行根据硬件确认当前芯片是否具有此IO

需要注意仅P20_2是不能用于输出的，仅仅只有输入的功能

TC264DA芯片的21.6无法正常使用。这点是逐飞开源库中标注的，但是芯片手册中并未指出，暂时不知道具体原因。

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下面介绍几个常用的API函数：

引脚初始化：void gpio_init (gpio_pin_enum pin, gpio_dir_enum dir, uint8 dat, gpio_mode_enum pinmode)
设置引脚输出电平：void gpio_set_level (gpio_pin_enum pin, uint8 dat)
获取引脚输入电平：uint8 gpio_get_level (gpio_pin_enum pin)
翻转引脚电平：void gpio_toggle_level (gpio_pin_enum pin)
在初始化引脚的函数中，对引脚电平的设置只在引脚设置为输出模式（GPO）下才有用

pinmode主要有：

typedef enum
{
GPI_FLOATING_IN,    // 定义管脚浮空输入
GPI_PULL_UP ,    // 定义管脚上拉输入
GPI_PULL_DOWN  ,    // 定义管脚下拉输入

GPO_PUSH_PULL  ,    // 定义管脚推挽输出
GPO_OPEN_DTAIN ,    // 定义管脚开漏输出
}gpio_mode_enum;

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PIT产生简单的定时中断
常用API函数有：

初始化PIT定时器：void pit_init (pit_index_enum pit_index, uint32 time)
对pit_init的封装，方便设置ms级定时器中断：pit_ms_init(pit_index, time)
对pit_init的封装，方便设置us级定时器中断：pit_us_init(pit_index, time)
Infineon单片机中并没有PIT外设，这些函数是对官方库中CCU6模块的封装

在初始化函数中由这句restoreInterrupts(interrupt_state);开启中断

由这句IfxCcu6_Timer_start(&g_Ccu6Timer);开启定时器

所以我们不需要自己手动开启，但是要关闭的话得手动关闭

void pit_close             (pit_index_enum pit_index);
void pit_start             (pit_index_enum pit_index);
void pit_all_close          (void);
void pit_disable          (pit_index_enum pit_index);
void pit_enable             (pit_index_enum pit_index);

如果是简单的延时可以调用systick函数

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中断函数入口和优先级
逐飞的工程目录如下：

其中code文件夹是我们存放自己编写的.c、.h文件，libraries是库文件，不需要改动，user文件夹下isr.c中是所有的中断处理函数入口，可以直接类比到STM32的IRQHandler函数

并且逐飞已经添加了去除中断标志的函数，我们使用时可以直接把这部分复制到main.c中然后进行后续开发。

isr_config.h文件下是所有中断的优先级定义和决定中断由谁处理

TC264是双核的芯片，但是如何在不出错的情况下合理使用两个CPU笔者还未研究，目前只使用CPU0、

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特别注意：所有中断优先级都必须设置为不一样的值，TC264具有255个中断优先级可以设置

1-255，0优先级表示不开启中断，255为最高优先级

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下面举一个利用状态机进行按键检测的例子，主要涉及GPIO的基础API、PIT的20ms定时中断。这样完成的按键检测，既实现了消抖，也不会让CPU空等。如果利用外部中断进行按键检测，如果按键长按，可能多次进入中断，或者必须在中断函数中等待按键松开。

typedef enum
{
KEY_CHECK = 0,  //按键检测状态
KEY_COMFIRM, //按键确认状态
KEY_UNPRESSED    //按键释放状态
}keyState_e;       //状态枚举变量

typedef struct
{
  keyState_e keyState; //按键状态
  uint8 keyFlag;    //按键按下标志
}key_t;             //按键状态结构体

key_t Key[4];

void KeyCheck(int i, key_t *Key, gpio_pin_enum pin)
{
switch( Key[i].keyState )
{
      case KEY_CHECK:
         // 读到低电平，进入按键确认状态
         if(gpio_get_level(pin) == GPIO_LOW)
         {
            Key[i].keyState = KEY_COMFIRM;
         }
      break;

      case KEY_COMFIRM:
         if(gpio_get_level(pin) == GPIO_LOW)
         {
            //读到低电平，按键确实按下，按键标志位置1，并进入按键释放状态
            Key[i].keyState = KEY_UNPRESSED;
            Key[i].keyFlag = 1;
         }
         //读到高电平，可能是干扰信号，返回初始状态
         else
         {
            Key[i].keyState = KEY_CHECK;
         }
      break;

      case KEY_UNPRESSED:
         if(gpio_get_level(pin) == GPIO_HIGH)
         {
         // 读到高电平，说明按键释放，返回初始状态
         Key[i].keyState = KEY_CHECK;
         }
      break;

      default: break;
}
}

int core0_main(void)
{
//定义变量
uint8 i;

clock_init();                // 获取时钟频率<务必保留>
debug_init();                // 初始化默认调试串口
// 此处编写用户代码例如外设初始化代码等

//由于逐飞的母版上按键电路有电阻上拉到高电平，所有GPIO设置为浮空输入即可
gpio_init(BUTTON1, GPI, GPIO_LOW, GPI_FLOATING_IN);
gpio_init(BUTTON2, GPI, GPIO_LOW, GPI_FLOATING_IN);
gpio_init(BUTTON3, GPI, GPIO_LOW, GPI_FLOATING_IN);
gpio_init(BUTTON4, GPI, GPIO_LOW, GPI_FLOATING_IN);

pit_ms_init(PIT_NUM, 20);       // 初始化 CCU6_0_CH0 为周期中断

// 此处编写用户代码例如外设初始化代码等
cpu_wait_event_ready();       // 等待所有核心初始化完毕

while (TRUE)
{
      // 此处编写需要循环执行的代码

      if(pit_state)
      {
         KeyCheck(0,Key,BUTTON1);
         KeyCheck(1,Key,BUTTON2);
         KeyCheck(2,Key,BUTTON3);
         KeyCheck(3,Key,BUTTON4);
         pit_state = 0;          // 清空周期中断触发标志位
      }

      for(i = 0;i<4;i++)
      {
         if(Key[i].keyFlag == 1)
         {
            printf("button %d pressed!\n",i);
            Key[i].keyFlag = 0; //清除按键按下标志
         }
      }
}
}

IFX_INTERRUPT(cc60_pit_ch0_isr, 0, CCU6_0_CH0_ISR_PRIORITY)
{
interrupt_global_enable(0);                   // 开启中断嵌套
pit_clear_flag(CCU60_CH0);

pit_state = 1;
}

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串口的收发——接收数据并解析（上位机调试）
在debug_init函数中逐飞已经完成了默认串口的初始化，默认的串口是

串口发送数据很简单，逐飞库已经完成了printf函数的重定向，可以直接调用printf函数

或者使用如下函数：

void uart_write_byte_wait             (uart_index_enum uart_n, const uint8 dat);
void uart_write_byte                   (uart_index_enum uartn, const uint8 dat);
void uart_write_buffer                (uart_index_enum uartn, const uint8 *buff, uint32 len);
void uart_write_string                (uart_index_enum uartn, const char *str);

接收数据是比较难且重要的一部分，因为使用上位机调试或者蓝牙和wifi等都需要串口能正确接收我们发送的数据并解析

本文仅讨论接收定长数据并解析，因为我们调试的过程中一般会按固定的格式发送

主要思路为：开启串口接收中断，把读到的数据先存入fifo，当读到指定数目后进入checkCmd函数检查格式，如果格式正确就进入usart_analysis

注意处理完毕要及时清空接受数组在进行下一次接收

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如果有更好的思路欢迎分享
#define UART_INDEX             (DEBUG_UART_INDEX )                         // 默认 UART_0
#define UART_BAUDRATE          (DEBUG_UART_BAUDRATE)                         // 默认 115200
#define UART_TX_PIN          (DEBUG_UART_TX_PIN  )                         // 默认 UART0_TX_P14_0
#define UART_RX_PIN          (DEBUG_UART_RX_PIN  )                         // 默认 UART0_RX_P14_1

#define LED1                   P20_9

uint8 uart_get_data[64];                                                       // 串口接收数据缓冲区
uint8 fifo_get_data[64];                                                       // fifo 输出读出缓冲区

uint8  get_data = 0;                                                          // 接收数据变量
uint32 fifo_data_count = 0;                                                    // fifo 数据个数

fifo_struct uart_data_fifo;

int core0_main(void)
{
clock_init();                // 获取时钟频率<务必保留>
debug_init();                // 初始化默认调试串口
// 此处编写用户代码例如外设初始化代码等

fifo_init(&uart_data_fifo, FIFO_DATA_8BIT, uart_get_data, 64);             // 初始化 fifo 挂载缓冲区
gpio_init(LED1, GPO, GPIO_HIGH, GPO_OPEN_DTAIN);
uart_rx_interrupt(UART_INDEX, 1);                                        // 开启 UART_INDEX 的接收中断

cpu_wait_event_ready();       // 等待所有核心初始化完毕
while (TRUE)
{
      // 此处编写需要循环执行的代码

}
}

_Bool checkCmd(uint8_t* str)
{
//仅作举例  CNBR:A392:200202120000 蓝桥杯误入
if((str[0] == 'C' || str[0] == 'V') && str[1] == 'N' && str[2] == 'B' && str[3] == 'R' && str[4] == ':' && str[9] == ':')
{
      uint8_t i;
      for(i = 10; i < 22; i++)
      {
         if(str[i] > '9' || str[i] < '0')
            return 0;
      }
      return 1;
}
else
{
      memset(fifo_get_data,0,22);
      return 0;
}
}

//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
// 函数简介    UART_INDEX 的接收中断处理函数这个函数将在 UART_INDEX 对应的中断调用
// 参数说明    void
// 返回参数    void
// 使用示例    uart_rx_interrupt_handler();
//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
void uart_rx_interrupt_handler (void)
{
// get_data = uart_read_byte(UART_INDEX);                                     // 接收数据 while 等待式不建议在中断使用
uart_query_byte(UART_INDEX, &get_data);                                  // 接收数据查询式有数据会返回 TRUE 没有数据会返回 FALSE
fifo_write_buffer(&uart_data_fifo, &get_data, 1);                         // 将数据写入 fifo 中
fifo_data_count = fifo_used(&uart_data_fifo);                         // 查询数组当前数据个数
if(fifo_data_count == 22)                                              //读到指定数目后开始解析
{
      fifo_read_buffer(&uart_data_fifo, fifo_get_data, &fifo_data_count, FIFO_READ_AND_CLEAN);  // 将 fifo 中数据读出并清空 fifo 挂载的缓冲
      //一些格式判断语句，防止有数据丢失导致格式错误
      if(checkCmd(fifo_get_data))
      {
         gpio_toggle_level(LED1);
         //usart_analysis(); 串口解析函数，需要自己编写
         memset(fifo_get_data,0,fifo_data_count);
      }
}
}

IFX_INTERRUPT(uart0_rx_isr, 0, UART0_RX_INT_PRIO)
{
interrupt_global_enable(0);                   // 开启中断嵌套
IfxAsclin_Asc_isrReceive(&uart0_handle);

uart_rx_interrupt_handler();                   // 串口接收处理
}

只看该作者 · 2024-2-29 13:13

PWM的产生——以呼吸灯为例
常用API函数有：

PWM初始化：void pwm_init (pwm_channel_enum pwmch, uint32 freq, uint32 duty)
设置占空比：void pwm_set_duty (pwm_channel_enum pwmch, uint32 duty)
在初始化函数中已经由IfxGtm_Atom_Pwm_start(&g_atomDriver, TRUE);打开了PWM，不需要手动开启

可产生PWM的引脚不是任意的，只能选用逐飞定义的枚举变量

最大占空比PWM_DUTY_MAX默认为10000，可在头文件中自行修改
for(duty = 0; duty <= PWM_DUTY_MAX / 2; duty ++)                      // 输出占空比递增到 50%
{
// 呼吸流水灯
for(channel_index = 0; channel_index < CHANNEL_NUMBER; channel_index++)
{
      duty_temp = (duty + channel_index * PWM_DUTY_MAX / 8) % (PWM_DUTY_MAX / 2) + (PWM_DUTY_MAX / 2);
      pwm_set_duty(channel_list[channel_index], duty_temp);          // 更新对应通道占空比
}
system_delay_us(200);
}

只看该作者 · 2024-2-29 13:14

每隔一段时间改变一次PWM的占空比，就可以形成呼吸灯的效果