【DSP学习】C2000_PWM中断程序_笔记

在 C2000 上写一个 PWM 发波与中断程序（F28335 实战）

整理自《DSP 自学视频（顾老师）从入门到编写（C2000）》第 18 集《写个 PWM 发波与中断的程序》 （UP 主：Study-Charging）。

本篇把视频里的讲解流程与关键配置梳理成文字，方便对照代码复习。

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一、这节课要实现什么

用 F28335 的 ePWM 模块写一个完整工程，达到下面几个目标：

• 使用 EPWM1 单元的两个引脚 EPWM1A 、EPWM1B ，输出一对互补的 PWM 波形；
• PWM 频率固定为 10 kHz；
• EPWM1A 与 EPWM1B 之间插入 1 µs 死区时间，用来安全驱动桥式电路（避免上下管直通）；
• 启用 ePWM 的周期中断 ，在中断服务函数里实时改变占空比。
  

提示：视频里还顺带介绍了一个辅助工具「C2000 助手」（可在 hellodsp 官网下载），写程序时用来快速查寄存器，不必死记硬背。

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二、先配置 GPIO 引脚复用

要让 EPWM1A / EPWM1B 真正从芯片引脚上发出波形，第一步是把对应的 GPIO 引脚配置成 ePWM 功能：

• EPWM1A → 对应 GPIO0；
• EPWM1B → 对应 GPIO1。

做法：把 GPAMUX 寄存器里相应的位设为 1，引脚就变成 EPWM1A / EPWM1B 功能；如果设成 0，它就是普通 GPIO。这一步做错，后面再怎么配都不会出波形。

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三、时钟与频率：怎么算出 TBPRD = 3750

PWM 周期由两个因素决定：时钟 和计数模式 。本节课假设采用增减计数模式（up-down count）。

在增减计数模式下，一个 PWM 周期等于 2 × TBPRD （计数器从 0 数到 TBPRD，再减回 0）。计数器每记一次数所花的时间，取决于 TBCLK。

TBCLK 由 SYSCLKOUT 和 TBCTL 里的两个分频位决定：

• CLKDIV（对应视频里的 c2kdiv）；
• HSPCLKDIV（对应视频里的 hspclkdiv）。

本例设置：CLKDIV 效果为 1，HSPCLKDIV 效果为 2，而 SYSCLKOUT = 150 MHz，于是：

TBCLK = 150 MHz / (1 × 2) = 75 MHz

也就是说计数器每记一次数，耗时 1 / 75 MHz。一个 PWM 周期 = 2 × TBPRD / TBCLK。

我们要的是 10 kHz，所以：

TBPRD = TBCLK / (2 × f) = 75×10⁶ / (2 × 10⁴) = 3750

结论：在「75 MHz 时钟 + 增减计数」这套方案下，想输出 10 kHz ，就把周期寄存器 TBPRD 赋值为 3750。

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四、动作限定（AQ）：先让 A、B 输出相同的波形

通过动作限定控制寄存器 AQCTLA / AQCTLB，可以规定 EPWMxA / EPWMxB 在时间基准计数器（TBCTR）发生特定事件时做什么动作。

计数器能产生这些事件：CTR = 0、CTR = PRD、CTR = CMPA、CTR = CMPB，还可以叠加「递增 / 递减」方向。

本例只用 CMPA ，并让 EPWM1A 和 EPWM1B 做完全相同的动作：

• 当 CTR = CMPA 且递增 时（CAU 事件）→ 引脚输出高电平；
• 当 CTR = CMPA 且递减 时（CAD 事件）→ 引脚输出低电平。

此时 A 和 B 是完全同相的波形。占空比关系为：

D = (TBPRD − CMPA) / TBPRD = 1 − CMPA / TBPRD

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五、死区模块（DB）：把同相波形变成互补 + 1 µs 死区

上一步得到的是两路一模一样的波形，而我们要的是互补且带死区 。这就交给**死区子模块（DB）**处理。

DB 模块的配置逻辑：

1. 以 EPWM1A 的上升沿 和 EPWM1B 的下降沿作为死区延时的参考源；
2. 经过 DB 后，EPWM1A 的上升沿被延迟、EPWM1B 的下降沿被延迟，二者错开，形成死区；
3. 再把 EPWM1B 的极性取反。

这样一来，EPWM1A 保持原样，EPWM1B 变成「延迟 + 反相」的版本，A、B 就成互补关系，并且：

• EPWM1A 导通（开关 S1 导通）时，EPWM1B 已完全关断；
• EPWM1B 导通（开关 S2 导通）时，EPWM1A 已完全关断。

这正是驱动桥电路所需要的「死区」保护。如果反过来让两路同时为高，上下管就会直通 ，电路根本没法正常工作。

死区时间怎么算？ DB 模块内部有一个计数器，每记一次数耗时同样是 1 / TBCLK = 1 / 75 MHz。要得到 1 µs 死区：

DBRED = DBFED = 1 µs × 75 MHz = 75

所以把 DBRED（上升沿延迟）和 DBFED（下降沿延迟）都赋值为 75，死区就是 1 µs。

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六、ePWM 中断：周期中断 INT3.1

本例会用到 ePWM 中断（EPWMxINT） 。在中断向量表里，它位于 PIE 第 3 组第 1 个 ，即 INT3.1。

中断事件选择为 周期匹配事件（CTR = PRD） ：每当计数器回到 PRD，就产生一次中断。这样每个 PWM 周期都会进一次中断，我们就在中断里实时调整占空比。

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七、main 函数与 ISR 的整体流程

视频带着读了一遍工程代码，核心流程如下：

main 函数：

1. InitSysCtrl() 初始化系统控制：配置时钟（PLL）、初始化外设时钟；
   • 关键：必须把 EPWM1 的外设时钟使能，否则 TBCLK 不工作，PWM 根本不出波形。
2. 初始化 GPIO：把 GPIO0 / GPIO1 通过 GPAMUX 配成 EPWM1A / EPWM1B。
3. 初始化占空比变量 duty = 0.5（上电默认 50% 占空比）。
4. 初始化 PIE 中断向量表、初始化 PIE 控制函数；
5. 先 DINT 关 CPU 中断，清除 IER / IFR 标志位，再初始化中断向量表；
6. 给中断源 EPWMxINT 在向量表里填入入口地址（也可直接写在 DSP2833x_DefaultIsr.c 的默认中断里）；
7. 由于 EPWMxINT 属于 CPU 中断 3、PIE 第 3 组第 1 个，对它使能；
8. 重新 EINT 打开中断；
9. 调用 PWM_Config() 配置 ePWM。

#include "DSP2833x_Project.h"
#include <stdio.h>
#include <string.h>

// EPWM配置函数声明
void ConfigEPwm(void);
// EPWM1中断服务函数声明
interrupt void EPWM_INT(void);
Uint32 LoopCount;
float Duty;  // 控制占空比的参数

void main(void)
{
    // 初始化系统控制：PLL、看门狗、开启外设时钟
    InitSysCtrl();
    asm(" RPT #8 || NOP");

    EALLOW;  // 解锁受EALLOW保护的寄存器，允许写入
    InitEPwm1Gpio(); // 初始化EPWM1对应的IO引脚
    EDIS;    // 上锁，禁止修改受保护寄存器

    Duty=0.5; // 初始占空比 50%

    DINT;     // 关闭全局中断

    InitPieCtrl(); // 初始化PIE中断控制器

    // 关闭所有CPU中断，清除所有CPU中断标志位
    IER = 0x0000;
    IFR = 0x0000;
    InitPieVectTable(); // 初始化PIE中断向量表

    EALLOW;  // 解锁
    PieVectTable.EPWM1_INT = &EPWM_INT; // 将EPWM1中断绑定到自定义中断函数
    EDIS;    // 上锁

    IER |= M_INT3; // 开启CPU第3组中断
    PieCtrlRegs.PIEIER3.bit.INTx1 = 1; // 开启PIE3组第1路中断（EPWM1）

    EINT;    // 打开全局中断

    ConfigEPwm(); // 配置EPWM模块时基、比较、中断等参数

    while(1)
    {
        // 主循环空转，所有逻辑放在中断里面
    }
}

PWM_Config() 配置要点（全部对应前面的原理）：

• CLKDIV、HSPCLKDIV 配成 TBCLK = 75 MHz；
• 计数模式设为增减计数；
• TBPRD = 3750（得 10 kHz）；
• 只用 CMPA（CMPB 用不到，注释掉即可）；
• AQCTLA / AQCTLB：CTR=CMPA 递增→高、CTR=CMPA 递减→低；
• 死区：A 上升沿延迟、B 下降沿延迟，DBRED = DBFED = 75，并把 B 反相；
• 使能 ePWM 中断，事件选 CTR = PRD。

注意时钟同步位：配置前会先禁止 ePWM 时钟（让所有 ePWM 模块用同一时刻的 TBCLK 同步），配置完成后再打开，PWM 才正式开始工作。

void ConfigEPwm()
{
    EALLOW;    // 解锁受保护寄存器，允许写入配置

    SysCtrlRegs.PCLKCR0.bit.TBCLKSYNC = 0; // 禁止EPWM时钟同步，单独配置时基模块

    EPwm1Regs.TBCTL.bit.CLKDIV=0;          // 时基时钟分频：不分频
    EPwm1Regs.TBCTL.bit.HSPCLKDIV=1;       // 高速时基分频：二分频，TBCLK=150M/2=75M
    EPwm1Regs.TBCTL.bit.CTRMODE=2;         // 计数模式：增减计数（对称PWM）

    EPwm1Regs.TBSTS.all=0;                 // 清零时基状态寄存器
    EPwm1Regs.TBPHS.half.TBPHS=0;          // 时基相位值设为0
    EPwm1Regs.TBCTR=0;                     // 时基计数器清零
    EPwm1Regs.TBPRD=3750;                  // 时基周期值，PWM频率10kHz

    EPwm1Regs.CMPCTL.bit.SHDWAMODE=1;      // CMPA比较寄存器：直接模式（立即生效）
    EPwm1Regs.CMPCTL.bit.SHDWBMODE=1;      // CMPB比较寄存器：直接模式（立即生效）
    EPwm1Regs.CMPA.half.CMPA =1875;        // CMPA初始值，占空比50%
    //EPwm1Regs.CMPB=1875;

    EPwm1Regs.AQCTLA.bit.CAU=2;            // 增计数到CMPA时，EPWMA输出高电平
    EPwm1Regs.AQCTLA.bit.CAD=1;            // 减计数到CMPA时，EPWMA输出低电平
    EPwm1Regs.AQCTLB.bit.CAU=2;            // 增计数到CMPA时，EPWMB输出高电平
    EPwm1Regs.AQCTLB.bit.CAD=1;            // 减计数到CMPA时，EPWMB输出低电平
    EPwm1Regs.AQSFR.all=0;                 // 清零动作限定软件强制寄存器
    EPwm1Regs.AQCSFRC.all=0;               // 清零连续软件强制寄存器

    EPwm1Regs.DBCTL.bit.IN_MODE=2;         // 死区输入模式：EPWMA上升沿延时，EPWMB下降沿延时
    EPwm1Regs.DBCTL.bit.POLSEL=2;          // 极性选择：EPWMB输出取反
    EPwm1Regs.DBCTL.bit.OUT_MODE=3;        // 死区输出模式：上升沿、下降沿死区都使能
    EPwm1Regs.DBRED=75;                    // 上升沿延时75个TBCLK，死区1us
    EPwm1Regs.DBFED=75;                    // 下降沿延时75个TBCLK，死区1us

    EPwm1Regs.ETSEL.bit.INTSEL=1;          // 中断触发事件：计数器等于TBPRD（周期点CTR=PRD）
    EPwm1Regs.ETSEL.bit.INTEN=1;           // 使能EPWM中断
    EPwm1Regs.ETPS.bit.INTPRD=1;           // 每发生1次事件，产生一次中断

    SysCtrlRegs.PCLKCR0.bit.TBCLKSYNC = 1; // 开启EPWM时钟同步，让时基时钟开始运行
    EDIS;    // 上锁，禁止修改受保护寄存器
}

ePWM 中断服务函数（ISR）：

• 完成的功能：实时改变 EPWM1A / EPWM1B 的占空比；
• 退出外设中断必须做两件事 ：
  1. 清除中断标志位；
  2. 响应同组（第 3 组）的中断（写 PIEACK）。
     这两步是正确退出外设中断、保证下次还能进中断的前提。

interrupt void EPWM_INT(void)
{
    EPwm1Regs.CMPA.half.CMPA = (1-Duty)*EPwm1Regs.TBPRD;  // 更新比较寄存器，修改PWM占空比
    EPwm1Regs.ETCLR.bit.INT = 1;                         // 清除EPWM事件中断标志位
    PieCtrlRegs.PIEACK.all = PIEACK_GROUP3;              // PIE应答，释放第3组中断，允许同组其他中断触发
}

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八、编译、下载与示波器验证

工程编译通过，生成 .out 文件，下载到板子运行后，用示波器核对结果：

• 频率 ：测得 PWM 频率 10 kHz，与设定一致；
• 波形 ：通道 1 是 EPWM1A，通道 2 是 EPWM1B，二者互补输出；
• 死区 ：上升沿延迟和下降沿延迟实测均为 1 µs，与分析一致；
• 中断：在 ISR 里打了断点，程序能停在断点，说明 ePWM 中断确实被触发、能正常进入中断函数。

整段效果与理论设想完全吻合。

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九、小结与下集预告

这一集把前面学的 ePWM 各子模块串成了一个能跑的完整工程：

• GPIO 复用决定引脚功能；
• TB （时基）决定时钟与频率（TBPRD = 3750 → 10 kHz）；
• AQ （动作限定）决定波形形状；
• DB （死区）把同相变互补并加 1 µs 死区；
• ET + PIE 把周期事件变成可响应的中断（INT3.1）。

下一集将进入 ADC 的采样模块，继续往「能采会控」的完整控制工程推进。