第18章_瑞萨MCU零基础入门系列教程之GPT

本教程基于韦东山百问网出的 DShanMCU-RA6M5开发板 进行编写,需要的同学可以在这里获取: https://item.taobao.com/item.htm?id=728461040949

配套资料获取:https://renesas-docs.100ask.net

瑞萨MCU零基础入门系列教程汇总https://blog.csdn.net/qq_35181236/article/details/132779862


第18章 GPT

本章目标

  • 了解RA6M5处理器的GPT外设;
  • 学会使用RASC配置GPT实现基本定时和PWM输出;

18.1 GPT简介

通用PWM定时器(GPT,Genera- PWM Timer)是RA MCU的一种32/16位的定时器外设。在GPT当中,可分为GPT32和GPT16,它们最主要的区别是计数器的位数不同。GPT32是32位的定时器,能计数的范围为:0~0xFFFF_FFFF; 而GPT16是16位的定时器,能计数的范围为:0~0xFFFF。

GPT模块可用于计数事件、测量外部输入信号、作为通用计时器并产生周期性中断、以及输出周期性PWM信号到GTIO引脚。GPT也可用于输出单个脉冲,但是注意这是通过软件来实现的,GPT硬件本身不支持输出单个脉冲(One-Shot)功能。当使用单个脉冲(One-Shot)模式时,必须要开启中断,在脉冲周期结束后在ISR中断服务函数中停止计时器。

RA MCU的GPT包括但不限于如下这些特征:

  • 32位GPT有4个输入/输出通道;16位GPT有6个输入输出通道;
  • 每个GPT的计数器支持向上计数、向下计数或者向上向下同时计数;
  • 每个通道的时钟源都可以单独配置选择;
  • 每个通道有2个引脚可用来输入输出;
  • 每个通道有2个输出比较寄存器或者输入捕获寄存器;
  • 每个通道的输出比较寄存器或输入捕获寄存器都有4个缓存寄存器;
  • 在PWM模式下支持设置死区时间;
  • 计数器的开始、停止、清除等动作可以由最多8个ELC事件响应,也可以由最多4个外部触发器相应;
  • 支持生成控制无刷直流电机的PWM波;

RA MCU的GPT支持下表的这些功能:·

RA MCU的GPT引脚及其功能用途如下表:

最后来看下GPT的系统框图:

![](

http://photos.100ask.net/renesas-docs/DShanMCU_RA6M5/object_oriented_module_programming_method_in_ARM_embedded_system/chapter-18/image4.png" alt="image4)

  1. 计数器

GTCNT是GPT定时器模块内部的计数器,实际上,计数器是实现定时器外设的各种功能的基础。 因此,了解计数器的规格和功能非常重要。

对于RA6M5,共有10个GPT定时器(GPT0~9),而GPT又分为GPT32和GPT16。GPT32有4个(GPT0~3),计数器为32bit,在上图中用GPT320~GPT323来表示;而GPT16有6个(GPT4~9),计数器为16bit,在上图中用GPT164~GPT169来表示。

GPT的计数器支持递增计数,递减计数和递增/递减计数(即递增与递减计数轮流进行)。

  1. 时钟源

GPT定时器的时钟输入可以选择内部的PCLKD分频后输入,或者选择通过GTETRGn引脚输入外部时钟。这两类中只能选择一个,若选择外部时钟输入则定时器不能对内部时钟输入进行计数。

  • PCLKD / n(n = 1/2/4/8/16/32/64/256/1024)
  • GTETRGA,GTETRGB,GTETRGC,GTETRGD(通过POEG)

注:PCLKD / 1表示的是不分频。

  1. 周期设置

GTPR周期设置寄存器,是一个可读写的寄存器,用户可通过该寄存器设置计数器GTCNT的最大计数值,计数超过该值就会溢出,因此该值决定了计数器的计数周期。GTPR的有效位与GTCNT(16位或32位)相同。如果GTPR的有效大小为16位,则用户读取其高16位始终为0,并且对其高16位的写入作会被忽略。

GTPBR 周期设置缓冲寄存器,同样也是一个可读写的寄存器,用作GTPR的缓冲寄存器,GPT计数器每计数溢出一次,就会将GTPBR的值写入GTPR。GTPBR的有效大小也与GTCNT(16位或32位)相同。如果GTPBR的有效大小为16位,则用户读取其高16位始终为0,并且对其高16位的写入作会被忽略。

  1. 控制寄存器

本书是面向对象的编程思想,不会基于寄存器直面底层硬件编程,且GPT的控制寄存器很多,本书不对GPT的寄存器做一一讲解。

  1. 比较输出和输入捕获控制寄存器

这部分包含一个比较器和6个GTCCRx寄存器(x = A,B,C,D,E,F)。这6个GTCCRx寄存器的功能并不完全相同:

  • GTCCRA和GTCCRB是用于输出比较和输入捕捉的寄存器。
  • GTCCRC和GTCCRE可用作比较匹配寄存器,也可以分别作为GTCCRA和GTCCRB的缓冲寄存器(构成GTCCRA和GTCCRB的单缓冲寄存器)。
  • GTCCRD和GTCCRF可用作比较匹配寄存器,也可以分别作为GTCCRC和GTCCRE的缓冲寄存器(构成GTCCRA和GTCCRB的双缓冲寄存器:即GTCCRC和GTCCRD作为GTCCRA的双缓冲,GTCCRE和 GTCCRF作为GTCCRB的双缓冲)。

比如,在普通的PWM输出模式下,比较器将计数器GTCNT与GTCCRA和GTCCRB进行比较,若匹配(比较结果相等),则根据GTIOR(Genera- PWM Timer I/O Contro- Register)寄存器的GTIOA[4:0]和GTIOB[4:0]的配置来切换GTIOCA和GTIOCB的输出电平。可以将GTIOCA和GTIOCB切换为低电平、高电平、或者反转电平。

  1. 中断源

图中显示的是GPT0的中断请求信号,中断请求信号用于产生中断、或者通过ELC链接到其他模块。

GPT提供以下中断源:

  • GTCCR输入捕捉/比较匹配
  • GTCNT计数器上溢(超出GTPR设置的值)/下溢
  • 周期计数功能完成

每个中断源都有自己的状态标志。当一个中断源信号产生时,相关的状态标志会被硬件自动设置为1。状态标志可以通过写入0来清除。需要注意的是,如果标志设置和标志清除同时发生,标志清除优先于标志设置。

  1. GPT输入引脚

GTIOCnA和GTIOCnB是GPT的IO输入输出引脚,用于信号输出和输入捕获。它们还配备了噪声滤波器(Noise Filter),噪声滤波器以采样时钟对输入信号进行采样,并去除长度小于3个采样周期的脉冲。用户可设置是否启用噪声滤波器。

  1. ELC输入事件

GPT可以执行以下操作以响应最多8个来自ELC的事件信号输入:

  • 开始计数,停止计数,清除计数
  • 递增计数,递减计数
  • 进行一次输入捕获
  1. 输出相位切换控制

输出相位切换(GPT_OPS)功能通过输出相位切换控制寄存器(OPSCR)进行控制,用于实现轻松控制无刷直流电机运行的功能。

需要注意的是:GPT_OPS功能在RA6M5中只有一个,并不是每个GPT定时器都对应有一个,也就是说通过该功能只能轻松控制一个直流无刷电机。

18.2 GPT模块的使用

在RASC中使用GPT模块根据应用场景分为两类:基本定时、有输入/输出需求。如果仅仅用作基本定时,那么只需要在RASC的"Stacks"中添加GPT模块即可;如果有输入输出需求的,例如输出PWM到某个引脚或者对某个波形进行捕获比较,那就需要去FSP的"Pins"中配置该引脚,然后再去"Stacks"中添加配置GPT模块。

18.2.1 配置GPT模块

如果需要输出波形到某个引脚或者捕获比较某个引脚,建议先去RASC的"Pins"配置引脚。

  1. 配置GPT引脚

在"Pins"中的"Peripherals"中找到"Timers:GPT",根据硬件设计选择GPT通道和引脚,比如要使用PWM实现一个呼吸灯,LED的原理图如下图所示:

使用到的引脚是P400,此引脚支持的GPT复用通道在RA6M5数据手册中查看:

可以看到P400支持的GPT复用通道是GTIOC6A,也就是GPT通道6的A组引脚,那么就可以配置Pins了,如下图所示:

  1. 添加GPT Stack

在FSP的"Stacks"中点击"New Stack"找到"Timers",选择其中的"Timer,General PWM(r_gpt)"添加GPT模块,如下图所示:

接着根据使用场景配置GPT的Stack模块。GPT的Stack有3个大类需要配置:

  • Common:通用配置,适配该外设所有的stack模块。对于GPT而言,通用配置需要设置的参数是:

    • Parameter Checking:参数校验,在FSP库函数中判断参数是否合法,使用断言方式判断,默认不使能。
    • Pin Output Support:GPT输出引脚是否使能,支持两种模式:使能和根据模块外部特征配置使能。默认使用"根据模块外部特征配置使能",目的是不同的模块使用不同的配置实现定制化。
    • Write Protect Enable:写保护,默认不使能。
    • Clock Source:时钟源,GPT默认选择PCLKD。
  • Module g_timer Timer,General PWM(r_gpt):模块定制化配置,是本节配置的重点。

  • Pins:引脚选择,如果有输入输出需求,会自动连接到前文配置的引脚。如果是多通道,需要选择配置。

  1. 配置GPT Module

GPT的通道定制化Module配置有以下5类参数需要配置:

  • General:常规配置
  • OutPut:输出配置

此项是配置GPT输出功能的参数,例如占空比、引脚初始状态、空闲状态等,参数比较多,不一一列举,主要内容如下图所示:

后文会配置此处的参数生成PWM来实现呼吸灯效果,那时会详细介绍这些参数。

  • Input:输入配置

此项是配置GPT的输入捕获功能,需要配置触发捕获向上计数的源、触发向下计数的源、开始捕获触发源、停止捕获触发源等,详细内容见下图:

这些触发源都需要根据硬件设计选择。

  • Interrupts:中断配置

此项配置GPT的中断回调函数和中断优先级,比如溢出中断优先级、输入捕获优先级等,如下图所示:

  • Extra Features:外部特征配置

GPT的外部特征配置是指配置GPT输出引脚的使能、GPT计数的触发源、死区时间的设置等,如下图所示:

当GPT的使用更加精细,比如会和ADC搭配使用,需要生成复杂的PWM、三角PWM时,就需要对外部特征进行更加精细的,定制化的配置。

18.2.2 配置信息解读

使用RASC将GPT的stack模块配置好之后点击"Generate Project Content"生成工程,会在工程的pin_data.c中生成模块的引脚信息,在hal_data.c中生成模块的配置信息。

  1. GPT的引脚信息

假设需要使用GPT往P400引脚输出PWM控制LED,使用RASC配置GPT的通道且指定引脚后,生成的工程中的pin_data.c中的g_bsp_pin_cfg_data[]数组就会添加该引脚的配置信息,代码如下:

c 复制代码
const ioport_pin_cfg_t g_bsp_pin_cfg_data[] = {
    ......(省略内容)
    {.pin = BSP_IO_PORT_04_PIN_00,
    .pin_cfg = ((uint32_t) IOPORT_CFG_PERIPHERAL_PIN 
              | (uint32_t) IOPORT_PERIPHERAL_GPT1)
    },
};
  1. GPT的模块配置信息

GPT模块的配置信息在hal_data.c中以timer_cfg_t类型的结构体变量表示,代码如下:

c 复制代码
const timer_cfg_t g_timer6_cfg =
{
    .mode                = TIMER_MODE_PERIODIC,
    /* Actual period: 0.001 seconds. Actual duty: 50%. */ 
    .period_counts = (uint32_t) 0x186a0, 
    .duty_cycle_counts = 0xc350, 
    .source_div = (timer_source_div_t)0,
    .channel             = 6,
    .p_callback          = gpt_timer6_callback,
    /** If NULL then do not add & */
#if defined(NULL)
    .p_context           = NULL,
#else
    .p_context           = &NULL,
#endif
    .p_extend            = &g_timer6_extend,
    .cycle_end_ipl       = (10),
#if defined(VECTOR_NUMBER_GPT2_COUNTER_OVERFLOW)
    .cycle_end_irq       = VECTOR_NUMBER_GPT2_COUNTER_OVERFLOW,
#else
    .cycle_end_irq       = FSP_INVALID_VECTOR,
#endif
};
  • 第03行:mode表示GPT的类型,此处是周期型;
  • 第05~06行:表示输出PWM的周期和占空比;
  • 第08行:表示使用的GPT的通道;
  • 第09行:表示GPT的中断回调函数;

在程序中使用GPT的open函数打开GPT设备的时,就会使用这些配置信息初始化GPT。

18.2.3 中断回调函数

使用RASC配置生成工程后,配置的中断回调函数会在hal_data.h中声明,代码如下:

c 复制代码
#ifndef gpt_timer6_callback
void gpt_timer6_callback(timer_callback_args_t * p_args);
#endif

用户需要在自己的程序中实现这个中断回调函数,例如:

c 复制代码
void gpt_timer6_callback(timer_callback_args_t *p_args)
{
    /* TODO: add your own code here */
}

用户可以根据中断回调函数的参数timer_callback_args_t的成员进行定制处理,这个结构体的原型长这样:

c 复制代码
typedef struct st_timer_callback_args
{
    /** Placeholder for user data.  Set in @ref timer_api_t::open function in @ref timer_cfg_t. */
    void const  * p_context;
    timer_event_t event;               ///< The event can be used to identify what caused the callback.

    /** Most recent capture, only valid if event is TIMER_EVENT_CAPTURE_A or TIMER_EVENT_CAPTURE_B. */
        uint32_t capture;
} timer_callback_args_t;

最常用的就是其中的定时器事件成员timer_event_t,它支持的事件如下:

c 复制代码
/** Events that can trigger a callback function */
typedef enum e_timer_event
{
    TIMER_EVENT_CYCLE_END, ///< Requested timer delay has expired or timer has wrapped around
    TIMER_EVENT_CREST = TIMER_EVENT_CYCLE_END, ///< Timer crest event (counter is at a maximum, triangle-wave PWM only)
    TIMER_EVENT_CAPTURE_A,                    ///< A capture has occurred on signal A
    TIMER_EVENT_CAPTURE_B,                    ///< A capture has occurred on signal B
    TIMER_EVENT_TROUGH,      ///< Timer trough event (counter is 0, triangle-wave PWM only
} timer_event_t;

比如用户可以判断事件是否为TIMER_EVENT_CYCLE_END,它表示计数到指定周期了才进入的中断:

c 复制代码
if(p_args->event == TIMER_EVENT_CYCLE_END)
{
}

18.2.4 API接口及其用法

GPT模块供用户使用的API在r_timer_api.h中定义:

c 复制代码
typedef struct st_timer_api
{
    fsp_err_t (* open)(timer_ctrl_t * const p_ctrl, 
                       timer_cfg_t const * const p_cfg);
    fsp_err_t (* start)(timer_ctrl_t * const p_ctrl);
    fsp_err_t (* stop)(timer_ctrl_t * const p_ctrl);
    fsp_err_t (* reset)(timer_ctrl_t * const p_ctrl);
    fsp_err_t (* enable)(timer_ctrl_t * const p_ctrl);
    fsp_err_t (* disable)(timer_ctrl_t * const p_ctrl);
    fsp_err_t (* periodSet)(timer_ctrl_t * const p_ctrl, 
                            uint32_t const period);
    fsp_err_t (* dutyCycleSet)(timer_ctrl_t * const p_ctrl, 
                               uint32_t const duty_cycle_counts, 
                               uint32_t const pin);
    fsp_err_t (* infoGet)(timer_ctrl_t * const p_ctrl, 
                          timer_info_t * const p_info);
    fsp_err_t (* statusGet)(timer_ctrl_t * const p_ctrl, 
                            timer_status_t * const p_status);
    fsp_err_t (* callbackSet)(timer_ctrl_t * const p_api_ctrl, 
                              void (* p_callback)(timer_callback_args_t *),
                              void const * const p_context, 
                              timer_callback_args_t * const p_callback_memory);
    fsp_err_t (* close)(timer_ctrl_t * const p_ctrl);
} timer_api_t;

接下来看下这些API的用法。

  1. 打开GPT设备
c 复制代码
fsp_err_t (* open)(timer_ctrl_t * const p_ctrl, 
                   timer_cfg_t const * const p_cfg);
  • p_ctrl:timer_ctrl_t结构体指针参数,本质是一个void类型的参数,指向st_gpt_instance_ctrl类型变量;
  • p_cfg:timer_cfg_t结构体指针参数,在程序中会指向在hal_data.c中定义的g_timer6_cfg静态全局变量;

用户在程序中可以参考如下代码使用此函数:

c 复制代码
fsp_err_t err = g_timer6.p_api->open(g_timer0.p_ctrl, g_timer6.p_cfg);
if(FSP_SUCCESS != err)
    printf("Function:%s\tLine:%d\r\n", __FUNCTION__, __LINE__);
  1. 开启/停止GPT计数
  • GPT开始计数
c 复制代码
fsp_err_t (* start)(timer_ctrl_t * const p_ctrl);
  • GPT停止计数
c 复制代码
fsp_err_t (* stop)(timer_ctrl_t * const p_ctrl);

必须要在GPT打开状态下使用这两个函数,用户可以参考如下代码在自己的程序中使用这两个函数:

c 复制代码
err = g_timer6.p_api->start(g_timer6.p_ctrl);
if(FSP_SUCCESS != err)
    printf("Function:%s\tLine:%d\r\n", __FUNCTION__, __LINE__);
    
err = g_timer6.p_api->stop(g_timer6.p_ctrl);
if(FSP_SUCCESS != err)
    printf("Function:%s\tLine:%d\r\n", __FUNCTION__, __LINE__);
  1. 重置GPT计数值
c 复制代码
fsp_err_t (* reset)(timer_ctrl_t * const p_ctrl);

如果GPT是向上计数,使用此函数会将计数器的值重置为0;如果是向下计数,使用此函数会将计数器的值重置为设定的周期值。

  1. 使能/失能GPT的输入捕获
  • 使能GPT输入捕获
c 复制代码
fsp_err_t (* enable)(timer_ctrl_t * const p_ctrl);
  • 失能GPT输入捕获
c 复制代码
    fsp_err_t (* disable)(timer_ctrl_t * const p_ctrl);

如果用户使用了GPT的输入捕获功能的话,在需要对引脚的信号进行捕获时需要使能捕获功能;如果想要停止捕获则调用disable。

  1. 设置GPT的计数周期值
c 复制代码
    fsp_err_t (* periodSet)(timer_ctrl_t * const p_ctrl, 
                        uint32_t const period);

如果要改变定时器的计数周期,可以调用此函数,在下一次重新计数开始生效。

  1. 设置GPT输出PWM的占空比
c 复制代码
fsp_err_t (* dutyCycleSet)(timer_ctrl_t * const p_ctrl, 
                           uint32_t const duty_cycle_counts, 
                           uint32_t const pin);

在PWM驱动应用中,可以使用此函数来修改占空比。用户可以参考如下代码来使用这个函数:

c 复制代码
fsp_err_t err = g_timer6.p_api->dutyCycleSet(g_timer6.p_ctrl, gPulse, GPT_IO_PIN_GTIOCA);
if(FSP_SUCCESS != err)
printf("Function:%s\tLine:%d\r\n", __FUNCTION__, __LINE__);

此函数最后一个参数是指GPT的输出通道,而不是指IO引脚。

  1. 关闭GPT设备
c 复制代码
fsp_err_t (* close)(timer_ctrl_t * const p_ctrl);

18.3 GPT的基本定时功能

本节实验会使用到串口打印以及滴答定时器,请将前文的drv_uart.c/.h和hal_systick.c/.h移植到本次实验中。

18.3.1 设计目的

实现一个基于硬件定时器的延时函数,最小延时时间为1us。同时利用滴答定时器辅助验证,通过串口打印调试结果。

18.3.2 GPT模块配置

本次实验只用到了GPT的基本定时计数功能,没有使用到比较输出或捕获输出,因而仅添加了stack模块,没有配置Pins。GPT Stack模块的Module配置如下图所示:

虽然配置的时候选择的周期和单位是1us,但是在实际使用中可以改变这个值,所以Period和Period Unit在配置时其实可以选任意值。

另外,基于本次实验的目的,本书将定时器设置为one-shot模式,每次延时只需要计数器完成一次周期计数溢出。

18.3.3 驱动程序

  1. 初始化
c 复制代码
void GPTDrvInit(void)
{
    fsp_err_t err = g_timer0.p_api->open(g_timer0.p_ctrl, g_timer0.p_cfg);
    if(FSP_SUCCESS != err)
        printf("Function:%s\tLine:%d\r\n", __FUNCTION__, __LINE__);
}

初始化函数比较简单,仅仅只是调用GPT的open函数打开设备。

  1. 中断回调函数和溢出等待函数
c 复制代码
static void GPTDrvWaitOverflow(void);
static volatile bool gGPTOverflow = false;
/* Callback function */
void gpt_timer0_callback(timer_callback_args_t *p_args)
{
    /* TODO: add your own code here */
    if(p_args->event == TIMER_EVENT_CYCLE_END)
        gGPTOverflow = true;
}

static void GPTDrvWaitOverflow(void)
{
    while(!gGPTOverflow);
    gGPTOverflow = false;
}
  • 第02行:定义一个bool类型的标志位来表示定时器计数是否溢出,在中断回调函数中它被赋值为true,在等待函数中它被赋值为false;
  • 第07行:判断的定时器中断事件是周期结束事件,表示一次周期性的计数完成触发的中断;
  1. 微秒延时函数
c 复制代码
void GPTDrvUDelay(unsigned int time)
{
    fsp_err_t err = g_timer0.p_api->periodSet(g_timer0.p_ctrl, time*100);
    if(FSP_SUCCESS != err)
        printf("Function:%s\tLine:%d\r\n", __FUNCTION__, __LINE__);

    err = g_timer0.p_api->reset(g_timer0.p_ctrl);
    if(FSP_SUCCESS != err)
        printf("Function:%s\tLine:%d\r\n", __FUNCTION__, __LINE__);

    err = g_timer0.p_api->start(g_timer0.p_ctrl);
    if(FSP_SUCCESS != err)
        printf("Function:%s\tLine:%d\r\n", __FUNCTION__, __LINE__);

    GPTDrvWaitOverflow();
}
  • 第03行:根据参数和定时器的时钟频率计算周期值,定时器的时钟频率是100MHz,要计数达到1us的时间就需要以100MHz的频率计数100下。因而要实现以n微秒,就需要给定时器设置n*100个计数周期值。
  • 第07行:复位计数器的计数值,本次选择的是向上计数,复位后计数器的计数值会归零;
  • 第11行:开启定时器计数,因为本次使用的是one-shot模式,当定时器计数time*100次后会自动停止;

18.3.4 测试程序

c 复制代码
void GPTAppTest(void)
{
    SystickInit();
    UARTDrvInit();
    GPTDrvInit();
    
    {
        uint32_t lastTick = HAL_GetTick();
        GPTDrvUDelay(1000000);    // delay 1ms
        uint32_t curTick = HAL_GetTick();
        printf("Last    Tick: %d\r\n", (int)lastTick);
        printf("Current Tick: %d\r\n", (int)curTick);
        printf("Passed  Tick: %d\r\n", (int)(curTick - lastTick));
    }
}
  • 第08行:获取us延时函数调用前的滴答定时器时刻;
  • 第09行:延时1000,000us也就是1s,因为使用的是滴答定时器辅助验证,延时函数需要大于1ms;
  • 第10行:获取us延时函数调用后的滴答定时器时刻;
  • 第13行:打印出两次时刻的差值计算us延时函数的实际耗时;

18.3.5 测试结果

可以看到滴答定时器走过的tick数为1000,也就是耗时1s,和实验预期一致。

18.4 PWM实现呼吸灯

本节实验会使用到串口打印以及滴答定时器,请将前文的drv_uart.c/.h和hal_systick.c/.h移植到本次实验中。

18.4.1 设计目的

使用GPT输出PWM,通过调节PWM的占空比来改变LED的亮度,通过设计合理的周期值来达到适宜的呼吸灯效果。

18.4.2 硬件连接

LED的原理图如下图所示:

在前文已经分析过P400可以复用做GPT通道6的输出IO。

18.4.3 GPT模块配置

在FSP中对GPT6模块的配置如下图所示:

  1. 通道:6
  2. 模式:周期型,周期值:1kHz
  3. 初始占空比:50%
  4. 中断回调函数:gpt_timer6_callback

18.4.4 驱动程序

  1. 初始化

本次实验的初始化程序如下:

c 复制代码
void GptPWMDrvInit(void)
{
    fsp_err_t err = g_timer6.p_api->open(g_timer6.p_ctrl, g_timer6.p_cfg);
    if(FSP_SUCCESS != err)
        printf("Function:%s\tLine:%d\r\n", __FUNCTION__, __LINE__);

    err = g_timer6.p_api->infoGet(g_timer6.p_ctrl, &gTimerInfo);
    if(FSP_SUCCESS != err)
        printf("Function:%s\tLine:%d\r\n", __FUNCTION__, __LINE__);
    gPeriod = gTimerInfo.period_counts;
    gStep = gPeriod/1500;
    
    err = g_timer6.p_api->start(g_timer6.p_ctrl);
    if(FSP_SUCCESS != err)
        printf("Function:%s\tLine:%d\r\n", __FUNCTION__, __LINE__);
}
  • 第03行:使用open函数初始化GPT6的配置;
  • 第07行:获取GPT6的初始配置,最重要的是获取到周期数值;
  • 第11行:根据周期数值和预期的呼吸灯效果,设计为逐渐加强和逐渐减弱的时间都为1.5s;
  • 第13行:开启定时器计数;
  1. 中断回调函数

    本次实验以1kHz频率触发溢出中断,每次中断都要修改PWM的占空比来达到LED亮度的增强和减弱,代码如下:

c 复制代码
void gpt_timer6_callback(timer_callback_args_t *p_args)
{
    /* TODO: add your own code here */
    if(p_args->event == TIMER_EVENT_CYCLE_END)
    {
        if(gDir)
            gPulse -= gStep;
        else
            gPulse += gStep;
        if(gPulse <= 0)
            gDir = false;
        else if(gPulse >= gPeriod)
            gDir = true;
        fsp_err_t err = g_timer6.p_api->dutyCycleSet(g_timer6.p_ctrl, gPulse, GPT_IO_PIN_GTIOCA);
        if(FSP_SUCCESS != err)
            printf("Function:%s\tLine:%d\r\n", __FUNCTION__, __LINE__);
    }
}
  • 第04行:判断触发中断的是否是周期性计数溢出触发的;
  • 第06~13行:根据占空比的数值决定本次是处于亮度增强期还是减弱期,如果是增强期则增加占空比,否则减小占空比;
  • 第14行:调用函数修改PWM的占空比;

18.4.5 测试结果

本次实验需要在实际硬件上验证。在本书配套的开发板上运行此程序可以发现LED以大约1.5s的时间从暗状态逐渐增强到最亮,然后又花1.5s的时间逐渐减弱到暗状态。


本章完

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