HPM6000系列PWM波盡在掌握

概 述

在進(jìn)行電機(jī)類、電源類應(yīng)用開(kāi)發(fā)時(shí)，如何使用PWM定時(shí)器模塊靈活、高效的實(shí)現(xiàn)所需 PWM波形的輸出，是眾多開(kāi)發(fā)者關(guān)注的問(wèn)題。在上篇文章里，我們介紹了PWM定時(shí)器模塊內(nèi)的一些概念，以及如何生成普通PWM的過(guò)程。本篇內(nèi)容將繼續(xù)介紹互補(bǔ)PWM、同步 PWM、錯(cuò)相 PWM以及PWM如何使用ACMP封波等內(nèi)容。

互補(bǔ)PWM

關(guān)于相同的代碼部分，此處不再重復(fù)講解，請(qǐng)參考《上篇》的普通PWM的講解。

此處設(shè)置了 3 個(gè)比較器：cmp_config[0]與 cmp_config[1]用來(lái)生成中心對(duì)稱 PWM，cmp_config[2]作為 PWM 影子寄存器的更新事件源，當(dāng) CNT 等于 cmp_config[2]時(shí)，影子寄存器寫入寄存器內(nèi)生效。

互補(bǔ) PWM 對(duì)的配置，配置左死區(qū)寬度為 8000 個(gè) half_clock，右死區(qū)寬度為 16000 個(gè) half_clock。

設(shè)置 cmp_config[2]作為 PWM 影子寄存器的更新事件源，啟動(dòng)計(jì)數(shù)器。

通過(guò)修改 CMP0 與 CMP1 的值，每 100ms 更新一次互補(bǔ) PWM 占空比。運(yùn)行結(jié)果如下：

互補(bǔ)PWM

同步PWM

本節(jié)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：使用 PWM0 的比較器比較事件去做 PWM1、PWM2、PWM3 的同步事件。故輸出波形上看，PWM1、PWM2、PWM3 應(yīng)完全同步，PWM0 與其則不同步。代碼如下：

使能 4 個(gè) PWM 定時(shí)器的 SYNCI 信號(hào)。

設(shè)置 STA 與 RLD。

cmp_config[0]與 cmp_config[1]用來(lái)做中心對(duì)稱 PWM 所需的比較器。

cmp_config[2]用來(lái)做使 PWM 影子寄存器生效的比較器。

cmp_config[3]設(shè)置在 PWM0 CH8 上，用來(lái)產(chǎn)生比較事件，同步 PWM1、PWM2、PWM3。

互補(bǔ) PWM 的死區(qū)設(shè)置與輸出設(shè)置。

設(shè)置 PWM0 CH0 CH1 互補(bǔ)輸出，同時(shí)設(shè)置 PWM1 CH8 使用 CMP3 產(chǎn)生比較事件。

設(shè)置 PWM1、PWM2、PWM3 互補(bǔ)輸出。

啟動(dòng)計(jì)數(shù)器。

以下代碼是對(duì)互聯(lián)管理器的配置。配置 PWM0 CH8 的下降沿輸出到TRGM0_OUTX0 上，同時(shí) TRGM0_OUTX0 作為 TRGM1、TRGM2、TRGM3的輸入，路由到 PWM1、PWM2、PWM3 的 SYNCI 信號(hào)上。

波形如下：

可見(jiàn) PWM1、PWM2、PWM3 是完全同步的，PWM0 則與其有 20ns 的不同步。

同步PWM

錯(cuò)相 PWM

本節(jié)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：使用 SYNT 實(shí)現(xiàn) PWM0、PWM1、PWM2、PWM3 錯(cuò)相90°。代碼如下：

以上代碼請(qǐng)參考上文 “同步PWM” 章節(jié)的講解，主要目的是生成 4 對(duì)互補(bǔ)PWM。

配置 TRGM，將 SYNT CH0 的比較事件路由到 PWM0 的 SYNCI 信號(hào)上，將 SYNT CH1 的比較事件路由到 PWM1 的 SYNCI 信號(hào)上，將 SYNT CH2 的21 / 24先楫半導(dǎo)體比較事件路由到 PWM2 的 SYNCI 信號(hào)上，將 SYNT CH3 的比較事件路由到PWM3 的 SYNCI 信號(hào)上。

配置 SYNT，分別設(shè)置 SYNT CH0 比較器比較值為 0，SYNT CH1 比較器比較值為 reload/4，SYNT CH2 比較器比較值為 reload/2，SYNT CH4 比較器比較值為 reload*3/4。

波形如下：

錯(cuò)相PWM

PWM+ACMP 封波

本節(jié)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：使用兩個(gè)片上 ACMP 對(duì)目標(biāo)模擬電壓進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)電壓超過(guò) 1.65V 時(shí)停止 PWM 輸出。其基本思路為，將 ACMP 的輸出信號(hào)通過(guò)互聯(lián)管理器 TRGM 路由到 PWM 的內(nèi)部 Fault 信號(hào)上，當(dāng) Fault 信號(hào)有效時(shí) PWM波停止輸出（故障保護(hù)功能）。

代碼如下：

初始化 PWM 引腳，初始化 DAC 時(shí)鐘與引腳（使用 DAC 輸出模擬電壓到ACMP 上模擬過(guò)壓）。

輸出互補(bǔ) PWM 波。

設(shè)置 Fault 信號(hào)高電平有效；使能 FaultI0 與 FaultI1 有效（PWM 共 4 內(nèi)2 外 fault 信號(hào)，哪些信號(hào)生效可選）。

設(shè)置 DAC 輸出為直接模式，12bit DAC 輸出范圍 0~4095，4030 約為3.247V。該部分代碼請(qǐng)直接參考 DAC 例程。

配置 ACMP，使能 ACMP2 與 ACMP3。

配置互聯(lián)管理器，將 ACMP2 與 ACMP3 的輸出信號(hào)路由到 PWM 的FaultI0 與 FaultI1 上去。

acmp_config 函數(shù)源碼如下：

代碼中將 ACMP 的正極輸入選擇為 IO 引腳，負(fù)極輸入選擇為 ACMP 內(nèi)部專用 DAC，參考電壓設(shè)置為 0x80，即 1.65V。

當(dāng) IO 引腳電壓 3.247V 時(shí)（來(lái)自于外設(shè) DAC 輸出），ACMP 正極電壓超過(guò)負(fù)極電壓 1.65V，ACMP 輸出有效，為高電平；經(jīng)過(guò)互聯(lián)管理器路由到PWM 的 Fault 信號(hào)上；由于 PWM 模塊內(nèi)配置了 Fault 信號(hào)為高電平有效，因此此時(shí) Fault 信號(hào)有效，PWM 波形停止輸出。

當(dāng) IO 引腳電壓 0V 時(shí)（將引腳與 GND 短接），ACMP 正極電壓未超過(guò)負(fù)極電壓 1.65V，ACMP 輸出無(wú)效，PWM 波形正常輸出。

PWM+ACMP

小 結(jié)

本文首先介紹了 PWM 定時(shí)器內(nèi)各模塊的基本概念與功能，而后對(duì) PWM的使用由淺入深依次以代碼實(shí)例進(jìn)行講解?？梢钥吹?，PWM 的使用只要配置好 STA、RLD、CMPx、影子寄存器等即可實(shí)現(xiàn)輸出；如果有同步需求或與其它外設(shè)協(xié)同使用需求，則主要通過(guò)互聯(lián)管理器 TRGM 的配置進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。

審核編輯：劉清