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【NuMaker-M2354试用】定时器——单路PWM

发布于 2021-12-16 11:56:52 浏览：877 订阅该版

[tocm]

#### 环境介绍
Keil : 版本5.34.0.0 编译器V6 
官方SDK版本：Nuvoton.NuMicro_DFP.1.3.12
RT_THREAD -3.15 nano  请在KEil 的Run-Time Environment环境进行下载

#### 芯片资源介绍

手上的这个M2354芯片定时器资源十分的丰富，6个32位定时器，每个定时器有 1 个 24 位向上计数器。其中TMR0-TMR3四个功能强大，有带死去的互补PWM功能适合电机控制，TMR4-TMR5 PWM简单一些。详细功能参考TRM_M2354_Series_EN_Rev1.01文档  第6章9小节。

该芯片的PWM功能和定时器的功能比较独立，寄存器都是独立的，PWM有自己的计数器16位，比较器和重装载寄存器。详细功能参考手册6.9.6  PWM的功能描述

#### 例程功能介绍

绿灯在使用操作RT RTOS 一个线程实现绿灯1秒闪烁一次。

实现功能: 定时器0的通道1 10KHz 的PWM 输出控制一个LED实现呼吸灯

**关注点：**PWM时钟计算、PWM周期计算

#### 工作原理：

设置计数模式的PWM为向上计数，（另有向下计数、中心对齐计数模式）

计数操作模式为自动自动重载模式（另有单次模式）

输出模式为独立模式，（另外有互补输出模式，一般驱动上下MOS）

P**WM脉冲发生器利用计数器和比较器事件产生PWM输出脉冲。**在Timer0 ~ Timer3 PWM中，事件分为上计数型和下计数型的零点和周期点，上下计数型的中心点，三种计数类型的计数器等于比较器点。

下面是向上计数的事件点，
![1639574977496.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20211216/c7b04378ce4e06a6bdc71462a4adfd0c.png.webp)

![1639571267132.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20211216/203c66ed9b9ac44a46e086fa631e8c5c.png)

向上计数的就这个三点决定占空比，分别是PWM的周期起点，跳变点，周期终点

这个对比事件和零点事件还有一个优先级的问题，不过以从文档中并没有太理解说明的问题

![1639571462266.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20211216/33cf2db8c0a485926c16237dbeced626.png.webp)

根据事件优先级的限制，PWM发生器只支持上计数和上下计数两种占空比为0%和100%的PWM输出波形。下图是向上计数的占空比从0%到100%PERIOD为4,CMP值不同 (原文)， 这句话不是很好理解，理解的朋友可以留言一下

但是可以确认PWM零点事件到比较事件区间是一个电平，比较事件到周期点一个电平。比较值大于重装载值，计数器为0，是一种电平，小于是，是一种电平。具体电平和极性有关。

![1639620532954.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20211216/db44960282c56851058f3d8acdca064a.png.webp)

最后我们实现一个10Khz频率，占空比可调的功能

TIME_CLK 96MHz     PWM分频96,pwm的基础频率就是1Mhz   ,pwm的基础频率/计数值 = 周期10Khz

现在PWM的控比只和比较值有关了，我们在程序运行的时候不断更改就可以调整占空比了

TIMERx_PWMPOLCTL[0]  控制PWM输出的极性。

配置步骤

- 确认外设时钟源，以及频率，设置预分频器
- 设置工作模式 
- 设置CMP 的初始值
- 配置中断优先级
- 使能中断，TIMERx_CMP与TIMERx_CNT值匹配中断,TIF中断。
- 使能定时器

代码
初始化函数
```
void TIMER0_PWM_Init(void)
{
    /*使能外设时钟*/
    CLK_EnableModuleClock(TMR0_MODULE);
    CLK_SetModuleClock(TMR0_MODULE, CLK_CLKSEL1_TMR0SEL_PCLK0, 0);
	
    /*重映射引脚*/
    SYS->GPB_MFPL &= ~(TM0_PB5_Msk | EPWM1_BRAKE0_PB7_Msk);
    SYS->GPB_MFPL |= (TM0_PB5 | EPWM1_BRAKE0_PB7);
	
    TPWM_ENABLE_PWM_MODE(TIMER0);
    TPWM_ENABLE_INDEPENDENT_MODE(TIMER0);
    TPWM_SET_COUNTER_TYPE(TIMER0, TPWM_UP_COUNT);
    TPWM_ENABLE_OUTPUT(TIMER0, TPWM_CH0);
   // TPWM_ConfigOutputFreqAndDuty(TIMER0, 1000, 50);  //SDK提供的api 
    TPWM_SET_CMPDAT(TIMER0, 49);
    TPWM_SET_PERIOD(TIMER0, 99);
    TPWM_SET_PRESCALER(TIMER0,95);
	
    TPWM_START_COUNTER(TIMER0);		
}
```
应用线程
```
static void rt_pwm_thread_entry(void* parameter)
{
    static uint8_t temp;
    static uint8_t flag;	
    while(1)
    {
        if(flag == 0)
	{
            temp++;
            if(temp >= 100)
            {
                flag = 1;
            }		 
        }
        else
        {
            temp--;
            if(temp <= 0)
            {
                flag = 0;
            }				 
        }
        TPWM_SET_CMPDAT(TIMER0, temp);
        rt_thread_delay(15);
    }
}
```
输出结果
![image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20211216/c2a9b4104f593295f43ae218213cddc5.jpg.webp)

使用下来，芯片PWM功能都大同小异，不过从寄存器数量可以看出来M2354定时器PWM功能很丰富
代码https://gitee.com/z-day-by-day/nu-maker-m2354
演示视频https://www.bilibili.com/video/BV1BS4y1Q7ri?spm_id_from=333.999.0.0