第五章 TMS320F2812 片内外设模块

1一、通用定时器二、脉宽调制电路PWM三、捕获单元四、事件管理器模块的中断五、应用事件管理器产生PWM第5.1节事件管理器（EV）F2812提供了两个结构和功能相同的事件管理器EVA和EVB模块，具有强大的控制功能，特别在运动控制和电机控制领域。▲通用定时器▲全比较/PWM单元▲捕获单元▲正交编码脉冲电路事件管理器的功能如图P134（P135）所示。第5.1节事件管理器（EV）42020/1/245事件管理器功能框图(EVA)PWMCircuitsPWMCircuitsPWMCircuitsOutputLogicOutputLogicOutputLogicGPTimer1CompareGPTimer1GPTimer2CompareGPTimer2CompareUnit1CompareUnit2CompareUnit3CaptureUnitsMUXOutputLogicOutputLogicEVControlRegisters/LogicResetPIETCLKINA/TDIRA/2ADCStartDataBusQEPCircuitCLKDIR••T1PWM_T1CMPT2PWM_T2CMPPWM1PWM2PWM3PWM4PWM5PWM6CAP1/QEP1CAP2/QEP2CAP3/QEPI1•事件管理器模块事件管理器A事件管理器B模块信号模块信号通用定时器通用定时器1通用定时器2T1PWM/T1CMPT2PWM/T2CMP通用定时器3通用定时器4T3PWM/T3CMPT4PWM/T4CMP比较单元比较器1比较器2比较器3PWM1/2PWM3/4PWM5/6比较器4比较器5比较器6PWM7/8PWM9/10PWM11/12捕获单元捕获器1捕获器2捕获器3CAP1CAP2CAP3捕获器4捕获器5捕获器6CAP4CAP5CAP6正交编码脉冲电路QEPQEPQEP1QEP2QEPI1QEPQEP4QEP5QEPI2外部定时器输入定时器方向外部时钟TDIRATCLKINA定时器方向外部时钟TDIRBTCLKINBEVA和EVB模块信号引脚第5.1节事件管理器（EV）EVA和EVB模块信号引脚事件管理器模块事件管理器A事件管理器B模块信号模块信号外部比较器输出-触发输入比较器C1TRIPC2TRIPC3TRIP比较器C4TRIPC5TRIPC6TRIP外部定时器-比较触发输入T1CTRIPT2CTRIPT3CTRIPT4CTRIP功率模块保护中断输入PDPINTAPDPINTB外部ADCSOC触发输入EVASOCEVBSOC第5.1节事件管理器（EV）事件管理器的设备接口EVA/BBT4CTRIPT3CTRIPPDPINTBC6TRIPC5TRIPC4TRIPEVSOCBTCLKINBEVTOADCBTDIRBCAP6QEPIC28xCAP5QEPBCAP4QEPAT4PWMT4CMPon-chipADCT3PWMT3CMPPWM7/8/9/10/11/12AT2CTRIPT1CTRIPPDPINTBC3TRIPC2TRIPC1TRIPTCLKINATDIRACAP3QEPICAP2QEPBCAP1QEPAT2PWMT2CMPT1PWMT1CMPPWM1/2/3/4/5/6EVSOCAAABBEVTOADCAGPIOMUXEVAENCLKEVBENCLKpinpin系统控制模块高速预定标器HSPCLKBPIE中断模块T4UFINT,T4OFINTT4CINT,T4PINTT3UFINT,T3OFINTT3CINT,T3PINTCAPINT4/5/6nCMP4/5/6INTPDPINTBAT2UFINT,T2OFINTT2CINT,T2PINTT1UFINT,T1OFINTT1CINT,T1PINTCAPINT1/2/3nCMP1/2/3INTPDPINTAregistersperipheralbusSYSCLKOUT第5.1节事件管理器（EV）功能概述一、通用定时器EVA\EVB各包含两个定时器，这些定时器可独立使用,也可以两两配合使用。主要作用有三个：▲计时；▲为捕获单元、正交编码脉冲电路（只针对GP2/4）、比较单元、PWM产生电路等提供基准时钟；▲使用定时器的比较功能产生PWM波2020/1/249第5.1节事件管理器（EV）10①一个16位可读/写的定时器计数器TxCNT（x＝1,2,3,4）。②一个16位可读/写的定时器比较寄存器(带影子寄存器，双缓冲）TxCMPR。③一个16位可读/写的定时器周期寄存器(带影子寄存器，双缓冲）TxPR。④一个16位可读/写的定时器控制寄存器TxCON。⑤一个通用定时器比较输出引脚TxCMP，或写为TxPWM。⑥用于内部或外部时钟输入的可编程定标器。⑦用于4个可屏蔽中断（上溢、下溢、定时器比较和周期中断）的控制和中断逻辑。⑧可选择计数方向的输入引脚TDIRx●每个通用定时器包括:通用定时器的寄存器寄存器名地址功能描述TxCNT0x00007401H/7405H/7501H/7505H计数寄存器TxCMPR0x00007402H/7406H/7502H/7506H比较寄存器TxPR0x00007403H/7407H/7503H/7507H周期寄存器TxCON0x00007404H/7408H/7504H/7508H控制寄存器GPTCONA/B全局通用定时控制寄存器x=1，2，3，4第5.1节事件管理器（EV）12通用定时器功能框图通用定时器输入与输出▲来自CPU的内部高速外设时钟HSPCLK▲外部时钟TCLKINA/B▲方向输入TDIRA/B▲复位信号RESET▲比较输出TxCMP,输出pwm波▲ADC转换启动信号▲提供上溢、下溢、比较匹配和周期匹配信号▲计数方向标识位第5.1节事件管理器（EV）输出输入14GPTCONA规定EVA中通用定时器1和2的有关操作。GPTCONB规定EVB中通用定时器3和4的有关操作。两个控制寄存器的内容基本相同全局通用定时器控制寄存器A/B（GPTCONA/B）第5.1节事件管理器（EV）通用定时器的时钟内部CPU时钟或外部引脚TCLKINA/B上时钟。外部时钟频率必须小于或等于CPU内部频率的1/4。也就是不超过150MHz/4=37.5MHz第5.1节事件管理器（EV）T1PR和T1CMPR带有shadowed含义Shadowed直接翻译是带有阴影，可以将其理解为带有缓冲的意思。作用是什么呢？？在定时器计数的过程中，用户可以在一个周期的任意时刻向T1CMPR或者T1PR写入新的值，就是利用阴影寄存器。第5.1节事件管理器（EV）TCLD1TCLD0描述00当计数寄存器T1CNT=001当计数寄存器T1CNT=0,或者等于周期寄存器的值10立即载入11保留假设需要向T1CMPR写入16位的新值0xXXXX.首先需要将这个值写入T1CMPR的阴影寄存器，然后根据T1CON寄存器的第3位TCLD1和第2位TCLD0位所指定的特定时刻，阴影寄存器中的值就会写入T1CMPR寄存器中，定时器1比较寄存器T1CMPR的重载条件如左边表所示。如需要向T1PR写入16位的新值0xXXXX.首先需要将这个值写入T1PR的阴影寄存器，但只有当T1CNT完成一个周期计数、值为0时，阴影寄存器中的内容才会被载入到工作寄存器中，从而改变T1PR的值。通用定时器Tx的计数寄存器TxCNT就是根据时钟脉冲来计数的。每过一过时钟脉冲，TxCNT就增加1或减少1。下面我们来看看TCLK时钟是如何产生的？第5.1节事件管理器（EV）一、通用定时器通用定时器的计数模式定时器的4种操作模式：（由TxCON的TMODE1、TMODE0定义）TMODE1TMODE0描述00停止/保持模式01连续增/减计数模式10连续增计数模式11定向增/减计数模式CPU定时器的计数模式是从周期寄存器的值开始，不断减1，直至为0，然后再重载周期寄存器的值，循环计数。事件管理器的通用定时器的计数模式比CPU定时器复杂。定时器Tx究竟工作于何种模式取决于TxCON的第12位TMODE1和第11位的TMODE0。具体如下：19一、通用定时器通用定时器的计数操作▲停止/保持模式通用定时器的操作停止并保持当前状态，定时器的计数器、比较输出和预定标计数器均保持当前状态通用定时器按照预定标的输入时钟计数，当计数器的值与周期寄存器的值匹配时，在下一个输入时钟的上升沿，通用计数器复位为0，并开始另一个计数周期。计数器的初值可以为0～FFFFh中的任一个。▲连续增计数模式20一、通用定时器通用定时器的计数操作▲连续增计数模式21在产生周期匹配的下一个CPU时钟周期后，周期中断被置位，产生一个中断请求，也可作ADC转换启动信号。定时器变成0的一个CPU时钟周期之后,定时器的下溢中断标志被置位，也可发出一个ADC启动信号。定时器计数到FFFFh后，定时器的上溢中断标志在一个CPU时钟周期之后被置位。定时器初值可以是0000h－FFFFh之间的任何值。一、通用定时器通用定时器的计数操作▲连续增计数模式22如果初值大于周期寄存器的值时，定时器将计数到FFFFh后复位为0，然后从0开始继续计数。如果初值等于周期寄存器的值时，周期中断标志被置位，定时器复位为0，下溢中断标志被置位，然后从0开始继续计数。本模式特别适于边沿触发或非对称PWM波形产生，也适于电机和运动系统的采样周期。一、通用定时器通用定时器的计数操作▲连续增计数模式GP连续增计数模式Thisexample:TxCON.3-2=00(下溢时TxCMPR重载)TxPR=3TxCMPR=1(initially)Prescale=10301231CPUCLKTxCNTReg.30CPUwritesa2tocomparereg.bufferanytimehereTxCMPR=2TxPWM/TxCMP(activehigh)(UsedforAsymmetricPWMWaveforms)无延迟计数计数值=TxPR+124通用定时器连续增计数模式假设计数器的初始值为5，周期寄存器的值为3通用定时器的计数操作▲定向增/减计数模式通用定时器在定标的输入时钟上升沿开始计数，计数方向由输入引脚TDIRA/B确定：引脚为高时，递增计数，与连续增计数模式相同；引脚为低时，递减计数，从初值递减直到为0，此时若TDIRA/B仍为低，计数器将重新载入周期寄存器的值，并继续计数。第5.1节事件管理器（EV）26通用定时器定向增/减计数模式计数初值为FFFDh，周期寄存器的值为327一、通用定时器通用定时器的计数操作▲定向增/减计数模式第5.1节事件管理器（EV）周期、下溢、上溢中断标志位、中断以及相应的动作与连续递增计数模式一样。定时器2和4的本模式可用于正交编码脉冲电路，在这种情况下，正交编码脉冲电路为定时器2和4提供计数时钟和方向，也可用于运动/电机控制和电力电子设备应用中的外部事件定时。28一、通用定时器通用定时器的计数操作这种模式与定向增/减计数模式基本相同。区别是：计数方向不再受引脚TDIRA/B的控制，而是在计数值达到周期寄存器的值时或FFFFh（初值大于周期寄存器的值）时，才从增计数变为减计数，而在计数值为0时，从减计数变为增计数。▲连续增/减计数模式。第5.1节事件管理器（EV）29一、通用定时器通用定时器的计数操作▲连续增/减计数模式。第5.1节事件管理器（EV）通用定时器连续增/减计数模式GP连续增/减计数模式CPUCLK0123TxCNTReg.210120321TxPWM/TxCMP(activehigh)Thisexample:TxCON.3-2=01(==00/PR.reg)TxPR=3TxCMPR=1(initially)Prescale=1(UsedforSymmetricPWMWaveforms)无延迟增减增减计数周期is2*TxPRTxCMPR=1TxCMPR=2TxCMPR=100PR.reg00PR.reg一、通用定时器通用定时器的比较操作▲目的：产生PWM，