kinetis定时器FTM详解

只看该作者 · 2015-2-28 16:04

FTMPWM装载寄存器（FTMx_PWMLOAD）
使能PWM的自动载入功能，当FTM计数计数到MOD设定值并变化到下一个值或该通道设置为输出比较且比较成功时，MOD、CNTIN、C(n)V、C(n+1)V载入缓冲器中的值。

只看该作者 · 2015-2-28 16:05

LDOK：载入使能。
CHnSEL：载入时是否包括通道n
CHnSEL=0：不包括；
CHnSEL=1：包括。

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1.5.3FTM功能详解
FTM模块的时钟
FTM模块的核心是一个16位计数器，该计数器的时钟来源可设置（由FTMx_SC寄存器中的CLKS设置），可来自总线时钟（CLKS=01），也可来自MCG模块的MCGFFCLK，对时钟源可进行分频（由FTMx_SC寄存器中的PS设置）。

只看该作者 · 2015-2-28 16:06

如果使用固定频率时钟，即fixed frenquency clock，也就是MCGFFCLK，则需要在MCG模块中设置。MCG模块提供的MCGFFCLK，可以为其它片上周边设备提供时钟，该时钟可由内部慢速参考时钟提供或外部晶振，且由FLL分频后提供。MCGFFCLK由C1_IREFS位设置来自内部32K还是来自外部经过FDIV分频后的时钟，输出到MCGFFCLK还要2分频一次。
MCGFFCLK用于局部总线时钟同步，而且不得大于MCGOUTCLK的1/8。且该时钟在MCG处于BLPI模式和STOP模式下无效。

只看该作者 · 2015-2-28 16:06

一般情况下，只要不是对外部计数功能，我们都会采用Bus Clock为FTM提供时钟。

只看该作者 · 2015-2-28 16:06

FTM模块的计数模式
FTM模块在时钟确定后，计数器计数，默认情况下，对分频后输入时钟进行递增无符号计数。计数器初始值由FTMx_CNTIN指定。当一直计数到达FTMx_MOD寄存器的设定值时，TOF置位。计数器回到初始值，循环往复。如下图所示，计数器从0计数到3，循环计数。计数周期=(MOD-CNTIN+1)*时钟周期。

只看该作者 · 2015-2-28 16:07

初始值也可是负数，例如CNTIN=0xFFFC（补码-4），MOD=4，则计数器从-4计数到4，循环计数。当CNTIN的最高位，即CNTIN[15]=1时，初始值作为负数对待，否则视为正数。

只看该作者 · 2015-2-28 16:07

FTM计数时，建议MOD值必须大于CNTIN值，编程时需注意。如果MOD==CNTIN，则计数值一直保持MOD值，且TOF位一直置1。
当QUADEN=0（非正交解码模式）且CPWMS=0（加法计数）时，计数器为加法计数，如果设置CPWMS=1，则进入先加后减计数模式。（中心对齐PWM必须将该位置1）。
在先加后减计数模式下，假设CNTIN=0，MOD=4，则计数过程如下

在该模式下，计数周期=2*（MOD-CNTIN），当计数值从MOD变为MOD-1时，TOF置位。
如FTMEN=0，此时FTM模块功能等同于S08的TPM模块，此时无论MOD=0或者MOD=0XFFFF，此时计数器为一个自由运行的16位计数器。
如FTMEN=1，且QUADEN=0、CPWMS=0时，此时只有MOD=0xFFFF时，才可作为一个自由运行的计数器。

只看该作者 · 2015-2-28 16:07

任何对FTM计数器的写入操作，都会复位计数器，计数器的值重新回到CNTIN指定值。也可以使用FTM的同步功能，让计数器重新回到初值，各通道输出也回到初始值。

只看该作者 · 2015-2-28 16:07

FTMx_CONF寄存器中的NUMOF[4:0]可设置TOF置位的频率。默认情况下，即NUMOF[4:0]=0，每个计数周期，TOF置位一次，如果NUMOF=n，（n<32），则每n+1个周期，TOF置位一次。

只看该作者 · 2015-2-28 16:08

边沿对齐PWM模式
PWM输出实际上利用的就是FTM的输出比较的功能。当QUADEN = 0，DECAPEN = 0，COMBINE= 0，CPWMS = 0，MSnB = 1时，FTM工作在EPWM模式下，即边沿对齐模式。可用于产生舵机和电机的PWM控制信号。在这个模式下，FTM计数器工作方式和计数模式相同，默认为加法计数，计数到MOD值后自动返回CNTIN值。PWM信号的周期和计数器计数周期有关，PWM周期=（MOD-CNTIN+1）*时钟周期。

只看该作者 · 2015-2-28 16:08

PWM信号高低电平切换的时刻，则由CnV值决定，当计数器累加计数到CnV值相等时，PWM信号则翻转。直到计数到MOD值，一个周期结束，信号回到初始值。这种模式的原理和输出比较模式是相同的，当比较成功时，也就是FTM计数值=CnV时，CHnF标志也会置1。PWM信号的输出可以时左对齐（信号先高后低）也可以是右对齐（信号先低后高）。左右对齐由ELSnB：ELSnA决定，若ELSnB：ELSnA=10则是左对齐模式，若ELSnB：ELSnA=X1则是右对齐模式。以左对齐为例，高电平持续时间=(CnV-CNTIN)*时钟周期。

只看该作者 · 2015-2-28 16:08

在边沿对齐PWM模式中，一般PWM周期不变，通过改变CnV的值以改变占空比，如改变CnV的值，则新的值并不会立刻生效，而是到一个周期结束，FTM计数器从MOD变为CNTIN时，CnV值才生效。

只看该作者 · 2015-2-28 16:08

EPWM例程如下，在该例程中，总线时钟为60MHz，经过FTM分频到3.75MHz，FTM递增计数，周期10ms，高电平事件1.5ms。使用FTM0_CH3通道，由PTA6引脚输出。

只看该作者 · 2015-2-28 16:09

谢谢你的分享。。。

只看该作者 · 2015-2-28 16:09

只看该作者 · 2015-2-28 16:10

中心对齐PWM模式
中心对齐PWM模式和边沿对齐PWM模式唯一不同之处在于CPWMS = 1，即此时计数器工作模式为先加后减模式，计数器累加到CnV时，信号翻转，直到计数到MOD值后开始递减计数，再次到达CnV时，信号再次翻转，然后递减到CNTIN值，一个周期结束。同样的MOD、CNTIN、CnV，值，CPWM的周期是EPWM的两倍，但占空比不变。

只看该作者 · 2015-2-28 16:10

在中心对齐PWM模式下，ELSnB：ELSnA 的作用和EPWM相同，即ELSnB：ELSnA=10信号输出先高后低，若ELSnB：ELSnA=X1信号输出先低后高。
输入捕捉模式

只看该作者 · 2015-2-28 16:10

FTM的输入捕捉模式可捕捉外部信号的正跳变或负跳变，可替代外部中断使用。和一般外部中断不同的是，输入捕捉功能不但可以在捕捉到特定的跳变时产生中断，而且输入引脚可以启用滤波功能，关键是，输入捕捉功能在捕捉到信号时，还可以记录捕捉的时刻，即捕捉发生时，FTM计数器的值会记录在CnV寄存器中。
输入捕捉模式下，DECAPEN = 0（不启用双边呀捕捉），COMBINE = 0（各通道独立），CPWMS= 0（计数器累加计数），MSnB:MSnA = 0:0（输入捕捉模式）。

只看该作者 · 2015-2-28 16:11

此时，捕捉什么样的信号则由ELSnB:ELSnA决定。
ELSnB:ELSnA=01：捕捉上升沿；
ELSnB:ELSnA=10：捕捉下降升沿；
ELSnB:ELSnA=11：捕捉上升沿或下降沿。

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