Hands-On 基於 Flagchip FC4150 MCAL-PWM 驅動 RGB

關鍵字 :FlagchipFC4150MCAL-PWM

簡介

本文將詳細介紹如何使用 EB 工具配置 Flagchip FC4150 MCAL PWM 驅動 RGB，並重點強調了配置 pwm 模塊的過程以及對 pwm 模塊的詳細解釋。關於 mcu、port 、dio、icu、adc 模塊可參考之前發布的博文。本次示例演示將會使用 FTU0_CH3、FTU0_CH5、 FTU0_CH7 通道來驅動 RBG 燈點亮

硬體平台：旗芯微 FC4150 DEMO BOARD V2 開發板

軟體平台：EB tresos 28.1.0 、Flagchip_FC_IDE 4.04

MCAL: V1.1.0 & V1.1.1

一、MCAL 配置

1.1 配置 MCU 模塊

1.1.1 根據 demo board 電位器原理圖所示，我們需要在MCU模塊-> PCC下添加Port B 、E、FTU 0的外設並配置為時鐘使能。

▲ 圖 1.1.1

▲ 圖 1.1.2

1.2 配置 PORT 模塊

1.2.1進入Port B 的 PortPin 界面下，添加 PTB15引腳並命名為 RGB1_UL，配置 PTB15 為 FTU0_CH3 、輸出模式，默認電平為低。

▲ 圖 1.2.1

1.2.2進入Port B 的 PortPin 界面下，添加 PTB17引腳並命名為 RGB1_VL，配置 PTB17 為 FTU0_CH5 、輸出模式，默認電平為低。

▲ 圖 1.2.2

1.2.3 進入Port E 的 PortPin 界面下，添加 PTE7 引腳並命名為 RGB1_WL，配置 PTE7 為 FTU0_CH7 、輸出模式，默認電平為低。

▲ 圖 1.2.3

1.3配置 PWM 模塊

1.3.1 在Module Configurations 中添加 PWM模塊，在 PWM模塊中的 PwmFtuModule 下添加 FTU 外設。

▲ 圖 1.3.1

1.3.2 雙擊 Index 0 進入PwmFtuModule_0-> Ftu Modules 配置界面，選擇 Ftu 外設為 FTU_0，時鐘選擇為 CORE，參考源為 McuClockReferencePoint_Sys，選擇 PWM 計數方式為邊沿對齊模式、設置 PWM 頻率為 10 Khz。

▲ 圖 1.3.2

1.3.3 進入 PwmFtuModule_0-> PwmFtuChannels 的配置界面，添加三個 PWM_FTU_Channal ，將 Name 分別修改為 RGB1_UL、RGB1_VL、RGB1_WL， Ftu Hardware Channel 更改為與原理圖對應的 FTU_CH3、FTU_CH5、FTU_CH7 通道、將通道設置為相互之間獨立。

▲ 圖 1.3.3

1.3.4 進入 PWM->PwmChannelConfigSet的配置界面添加三個 PwmChannel、Name 分別修改為RGB1_RED、RGB1_BLUE、RGB1_GREEN

▲ 圖 1.3.4

1.3.4.1 雙擊 Index 0 進入RGB1_RED配置界面，選擇 PwmFtuChannel 為剛剛在 PwmFtuModule_0-> PwmFtuChannels 下配置的通道，選擇 PWM 極性為高，選擇 PWM 空閒時的電平為低。

▲ 圖 1.3.4.1

1.3.4.2 RGB1_BLUE、RGB1_GREEN 重複 1.3.4.1 的操作即可。

二、示例代碼解析

2.1 將 EB 配置好的工程編譯並更新代碼至 FCIDE 中

2.2 Main 函數

將 Bsp_Pwm_Init 函數取消屏蔽，Bsp_Pwm_5ms_Task_Event 函數添加至任務時間片函數中

▲ 圖 2.2.1

▲ 圖 2.2.2

2.3 Pwm_PBcfg.c

我們可以看到 FTU0外設、FTU0_CHx 在EB 工具配置好的屬性

▲ 圖 2.3.1(FTU硬體模塊配置屬性)

▲ 圖 2.3.2(FTU通道配置屬性)

2.4 Bsp_Pwm.c

在demo示例中修改 Bsp_Pwm_5ms_Task_Event函數，如圖3.4所示

▲ 圖 2.4

三、燒錄 & 調試

3.1 將工程編譯並燒錄到開發板

觀察 RGB 燈，可以看到 RBG 呈呼吸狀態被點亮

▲ 圖 3.1

四、MCAL PWM 模塊詳解

FC4150 PWM 模塊提供獨立/互補/同步通道輸出，邊沿/中心對齊模式，產生可變占空比與周期脈衝等功能

4.1 General 配置

▲ 圖 4.1

①PwmConfigurationOfOptApiServices

PwmDeInitApi：復位 PWM 配置
PwmGetOutputState ：獲取 PWM 輸出狀態
PwmSetDutyCycle ：設置 PWM 占空比
PwmSetOutputToIdle ：將 PWM 輸出設置為空閒狀態
PwmSetPeriodAndDuty ：設置 PWM 占空比和 PWM 周期使能，只有在 PWM-> PwmChannelConfigSet 下選用了 PWM_VARIABLE_PERIOD 才可以使用
PwmVersionInfoApi：讀 PWM 模塊版本信息
PwmGetChannelStateApi：獲取 PWM 通道狀態
PwmEnableTriggerOut ：使能 PWM 觸發輸出

②PwmGeneral

PwmDevErrorDetect：是否開啟錯誤檢測
PwmDutycycleUpdatedEndperiod：選擇更新 PWM 占空比的方式，立即更新/周期結束後更新
PwmLowPowerStatesSupport：啟用PWM低功耗模式，電源狀態管理相關的函數有(PWM_SetPowerState、 PWM_GetCurrentPowerState、 PWM_GetTargetPowerState、 PWM_PreparePowerState,、PWM_Main_PowerTransitionManager)
PwmPowerStateAsynchTransitionMode：不需要配置
Pwm Enable User Mode Support：不需要配置
PwmIndex：指定此模塊實例的編號。如果只有一個實例，則其 Id 應為 0
Fault Support Enable：啟用故障功能，用於關停 PWM 輸出
EnableMaskingOperations ：啟用兩個功能函數，分別是強制停止 PWM 通道輸出、解除強制停止 PWM 通道輸出

4.2 PwmChannel配置

添加在 PwmFtuModule 配置好的通道

▲ 圖 4.2

4.2.1 雙擊Index 進入PwmChannel-> General配置

▲ 圖 4.2.1

PwmChannelId：PWM 通道 Id 號
PWM Hardware IP：PWM 的硬體單元選擇
PwmFtuChannel ：選擇一個 FTUx Channelx 配置
PwmChannelClass：PWM 通道類別，可選固定周期，可變周期
PwmPolarity ：PWM 極性
PwmIdleState ：PWM 空閒狀態電平
Default Period(HZ)：默認 PWM 輸出周期 (unit:Hz)
Default Period Value ：默認 PWM 輸出周期 (unit:s)
PwmDutycycleDefault ：默認 PWM 占空比
PwmNotification：PWM 中斷回調函數

4.3 PwmFtuModule配置

最多可添加 FTU 0-7 ，8個FTU硬體外設

▲ 圖 4.3

4.3.1 雙擊 Index0 進入PwmFtuModule-> PwmFtuModule_0->Ftu Modules配置界面

▲ 圖 4.3.1

Ftu Hardware Module：選擇Ftu 硬體外設
Ftu Module Prescaler：Ftu 預分頻器
Ftu Module clock selection：選擇 Ftu 時鐘輸入源
Ftu Module clock Frequency：選擇 Ftu 時鐘頻率
Ftu Module's Channels Alignment：選擇計數模式
Reload Frequency：重新加載次數，例：當選擇 LDFQ_EACH1 每次 cnt 計數等於 mod 時進行一次重新加載
Default Period：配置 PWM 周期
Default Period Value：根據 Default Period 點擊計算器標識可自動計算出
Deadtime Counter：死區時間配置
DeadTime Counter Prescaler：死區時間計數分頻器

Dead Time config note: 死區的值是以 Default Period Value 去進行設置的，例如圖 4.3.1，這邊是直接走的 Core CLK，150M，配置頻率為 10k，那一個周期就是 100us，period value 就是 150M/10K=15000。如果這裡要做一個 1us 的 deadtime，那麼 counter 就填 150。counter 到 150 就是 1/10K/(15000/150)=1us。死區的分頻是為了讓 dead value 能夠設大點。需要注意的是死區的 value 是不經過上面的 Ftu Module Prescaler 分頻的。也就是說，如果 Module Prescaler 選擇 2 分頻，那下面 Period Value 就會變成 7500，但還得按照15000 去算 dead value,它只與 Core CLK 有關

Pwm Background Debug Mode configuration：PWM 在 Debug 時的行為，可選計數停止設立標誌位、計數停止輸出進入安全模式、計數停止輸出凍結、繼續進行 PWM 輸出
Pwm Fault Funtionality and Clear Mode：故障控制模式，在使能 Fault Support Enable 可以進行配置，可選所有通道禁用、啟用偶數通道故障控制，手動故障清除、啟用所有通道故障控制，手動故障清除、啟用所有通道故障控制，自動清楚故障。使用手動清楚故障時，需要開啟中斷。
Enable External Trigger Channel x：使能外部信號進行 PWM Channel 輸出
Enable Reload Trigger：使能重新裝載時的觸發信號

4.3.2 PwmFtuModule-> PwmFtuModule_0->Ftu Fault 配置界面

▲ 圖 4.3.2