隨著能源需求的日益擴(kuò)大，科技的日趨智能化，高精度的多電平驅(qū)動(dòng)輸出諧波抑制，已日趨成為人們生產(chǎn)生活的必然趨勢(shì)。中科昊芯順應(yīng)時(shí)代需求，推出適用于高精度工業(yè)自動(dòng)化運(yùn)動(dòng)控制的新版HXS320F28034PNT數(shù)字信號(hào)處理器DSP，芯片ECAP模塊APWM功能，以32位計(jì)數(shù)配置周期，可輸出頻率為0.028Hz~120MHz的單極性PWM波，從而有效輔助EPWM模塊，輸出七路雙極性PWM波，更加有效地助力于工程師實(shí)現(xiàn)精確的多電平驅(qū)動(dòng)，可廣泛應(yīng)用于電動(dòng)車、電動(dòng)汽車、公交、地鐵、高鐵、全電飛機(jī)、新能源發(fā)電、機(jī)器人控制等工業(yè)自動(dòng)化高精度控制領(lǐng)域。

自平頭哥半導(dǎo)體有限公司的劍池集成開發(fā)環(huán)境（以下簡稱“CDK”）支持HX2000系列芯片調(diào)試以來，本期以ECAP_APWM輸出實(shí)例對(duì)APWM電機(jī)備用調(diào)速原理展開介紹。APWM非對(duì)稱脈寬調(diào)制控制技術(shù)，是PWM脈寬調(diào)制控制輸出的一種類型，原理詳見推文《芯教程|平頭哥CDK助力中科昊芯HX2000系列芯片之PWM電機(jī)調(diào)速》。

HX2000系列ECAP_APWM模式工作原理如下，可通過ECCTL2[CAP_APWM]選擇工作于捕獲CAP或單極性輸出APWM模式。由32位計(jì)數(shù)器CTR提供時(shí)基，通過系統(tǒng)時(shí)鐘SYSCLK產(chǎn)生計(jì)數(shù)CTR[0-31]。通過ECCTL2[SYNCI_EN]拉低選擇與SYSCLK同步，或置高通過ECCTL2[SYNCOSEL]選擇，與其他計(jì)數(shù)器在SYNCI或CTR=PRD事件時(shí)同步；或通過ECCTL2[SWSYNC]強(qiáng)制實(shí)現(xiàn)，與其他計(jì)數(shù)器的軟件同步。計(jì)數(shù)器CTR工作在計(jì)數(shù)增模式，采用公式TPWM=(CAP1+1)*TTSCTR，通過CAP1與CAP2寄存器配置輸出的周期與占空比，并不斷與32位周期PRD或比較CMP寄存器相比較，在CTR=PRD或CTR=CMP事件時(shí)，通過ECCTL2[APWMPOL]控制產(chǎn)生置高或拉低動(dòng)作，輸出單極性PWM波。

計(jì)數(shù)器CTR可與影子寄存器APRD、ACM配合形成雙緩沖機(jī)制，將數(shù)據(jù)寫入ACM影子寄存器改變CAP3周期值與CAP4比較值，在立即或周期加載模式下，在立即或當(dāng)CTR=PRD事件時(shí)，加載到CAP1或者CAP2寄存器，實(shí)現(xiàn)APWM輸出周期與占空比調(diào)節(jié)。

由此設(shè)計(jì)ECAP_APWM輸出實(shí)例：實(shí)現(xiàn)單路PWM 6Hz到12Hz閃變輸出，上升沿觸發(fā)外部中斷LED1閃燈，故硬件連接為ECAP1(GPIO19)-XINT2(GPIO17)，如下圖所示：

實(shí)例所采用軟硬件開發(fā)環(huán)境，詳見推文《芯經(jīng)驗(yàn)|平頭哥助力中科昊芯HX2000系列芯片之HRCAP高精度脈沖捕獲》。

基于以上分析，在CDK上開發(fā)ECAP_APWM輸出程序，代碼包括：ECAP與XINT2外設(shè)GPIO引腳、ECAP_APWM、XINT2上升沿觸發(fā)功能配置程序，APWM頻率在6Hz到12Hz閃變、XINT2外部中斷觸發(fā)LED1閃燈的中斷服務(wù)程序，主程序調(diào)用執(zhí)行。

1.intmain(void)2.{3. /*初始化系統(tǒng)控制：PLL,WatchDog，使能外設(shè)時(shí)鐘*/4. InitSysCtrl();5. /*初始化LED燈,用于判斷外部中斷觸發(fā)*/6. InitLED();7. /*初始化GPIO，復(fù)用為ECap功能*/8. ECap_Gpio();9. /*初始化ECap_APWM功能配置*/10. ECap_APWM_Init();11. /*初始化外部中斷XINT2：上升沿觸發(fā)模式*/12. XINT2_Init();13. /*關(guān)中斷*/14. DINT;15. /*禁止CPU中斷并清除所有中斷標(biāo)志*/16. IER=0x0000;17. IFR=0x0000;18. /*初始化PIE向量表，為PIE向量表中的所有中斷向量配置對(duì)應(yīng)向量的入口地址*/19. InitPieVectTable();20. EALLOW;21. /*ECAP_INT向量表執(zhí)行APWM脈沖周期閃變中斷服務(wù)程序*/22. PieVectTable.ECAP1_INT=&ecap_isr;23. /*XINT2向量表執(zhí)行外部中斷觸發(fā)中斷服務(wù)程序*/24. PieVectTable.XINT2=&xint2_isr; 25. EDIS;26. /*使能CPU的IER的第1組、第4組中斷向量*/27. IER|=M_INT1|M_INT4;28. /*開啟對(duì)應(yīng)的中斷ECAP1_INT與XINT2*/29. PieCtrlRegs.PIEIER1.bit.INTx5=1;30. PieCtrlRegs.PIEIER4.bit.INTx1=1;31. /*打開全局中斷*/32. EINT;33. while(1)34. {}35. return0;36.}

CDK上開發(fā)ECAP_APWM輸出程序，編譯結(jié)果如下圖：

編譯通過后，可以開始調(diào)試，調(diào)試結(jié)果如下圖：

調(diào)試后，ECAP_APWM輸出頻率閃變效果如下圖：

外部中斷的觸發(fā)效果如下圖: