瑞薩RA8D1單片機(jī)輸出PWM實(shí)現(xiàn)方法

PWM：Pulse Width Modulation，脈沖寬度調(diào)制。

單片機(jī)實(shí)現(xiàn)PWM輸出的方式有很多種，有通過(guò)IO延時(shí)翻轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)的，比如：

左右滑動(dòng)查看完整內(nèi)容

while(1)
{
IO口高電平
Delay延時(shí)
IO口低電平
Delay延時(shí)
}

也有通過(guò)定時(shí)器中斷控制IO高低電平輸出實(shí)現(xiàn)的。

定時(shí)器中斷配置——>啟動(dòng)定時(shí)器——>響應(yīng)中斷，控制IO高低電平

當(dāng)然，本文通過(guò)，瑞薩RA8D1單片機(jī)通用PWM定時(shí)器（GPT，General PWM Timer）輸出PWM波形，這樣既避免了占用CPU資源，又避免了誤差（精度相對(duì)很高）。

下面手把手教大家基于e2studio環(huán)境下，實(shí)現(xiàn)RA8單片機(jī)輸出PWM的方法。

準(zhǔn)備工作

01下載并安裝e2studio工具

下載地址，推薦瑞薩官方的GitHub：

e2studio工具

https://github.com/renesas/fsp/releases

我們這里基于Windows環(huán)境，安裝exe文件，基本根據(jù)提示信息一路next即可。這里不再詳述。

02準(zhǔn)備RA8D1開(kāi)發(fā)板

我們這里以瑞薩RA8D1單片機(jī)為例：

（當(dāng)然，其實(shí)RA系列單片機(jī)也類(lèi)似）

RA8單片機(jī)PWM輸出方法

本文就瑞薩官方集成開(kāi)發(fā)工具e2studio，它是瑞薩單片機(jī)一站式編程工具，只需要?jiǎng)觿?dòng)鼠標(biāo)點(diǎn)一點(diǎn)就能創(chuàng)建一個(gè)單片機(jī)工程。

01打開(kāi)e2studio創(chuàng)建PWM項(xiàng)目

我們命名項(xiàng)目名稱(chēng)為：RA8D1_PWM

選擇對(duì)應(yīng)芯片型號(hào)：R7FA8D1BEC

只需要?jiǎng)觿?dòng)鼠標(biāo)“點(diǎn)一點(diǎn)”，一個(gè)完整的工程就創(chuàng)建好了。

02配置工程

我們使用RA8D1單片機(jī)通用PWM定時(shí)器（General PWM Timer）GPT4，引腳P301輸出PWM。

這里配置時(shí)鐘、添加GPT模塊以相關(guān)配置。

配置時(shí)鐘：

GPT4使用PCLKD分頻作為時(shí)鐘源

配置引腳：

我們使用GPT4的P301作為PWM輸出引腳。

新建定時(shí)器模塊：

我們添加定時(shí)器模塊并配置相關(guān)屬性（配置常用參數(shù)，其實(shí)默認(rèn)即可）。

03添加源代碼

我們這里簡(jiǎn)單添加一個(gè)gpt4模塊（源代碼文件），如圖：

bsp_gpt_pwm_output.c源代碼：

左右滑動(dòng)查看完整內(nèi)容

#include"bsp_gpt_pwm_output.h"


/* GPT初始化函數(shù) */
voidGPT_PWM_Init(void)
{
 /* 初始化 GPT 模塊 */
 R_GPT_Open(&g_timer_gpt4_ctrl, &g_timer_gpt4_cfg);


   /* 啟動(dòng) GPT 定時(shí)器 */
 R_GPT_Start(&g_timer_gpt4_ctrl);
}


/** 設(shè)置PWM占空比
  @param duty 占空比范圍：0~100 %
*/
voidGPT_PWM_SetDuty(uint8_tduty)
{
 timer_info_tinfo;
 uint32_tcurrent_period_counts;
 uint32_tduty_cycle_counts;


 if(duty >100)
    duty =100;//限制占空比范圍：0~100


 /* 獲得GPT的信息 */
 R_GPT_InfoGet(&g_timer_gpt4_ctrl, &info);


   /* 獲得計(jì)時(shí)器一個(gè)周期需要的計(jì)數(shù)次數(shù) */
  current_period_counts = info.period_counts;


   /* 根據(jù)占空比和一個(gè)周期的計(jì)數(shù)次數(shù)計(jì)算GTCCR寄存器的值 */
  duty_cycle_counts = (uint32_t)(((uint64_t) current_period_counts * duty) /100);


 /* 最后調(diào)用FSP庫(kù)函數(shù)設(shè)置占空比 */
 R_GPT_DutyCycleSet(&g_timer_gpt4_ctrl, duty_cycle_counts, GPT_IO_PIN_GTIOCB);
}

bsp_gpt_pwm_output.h頭代碼：

左右滑動(dòng)查看完整內(nèi)容

#ifndef__BSP_GPT_PWM_OUTPUT_H
#define__BSP_GPT_PWM_OUTPUT_H
#include"hal_data.h"


voidGPT_PWM_Init(void);


voidGPT_PWM_SetDuty(uint8_tduty);


#endif

我們這里只有兩個(gè)簡(jiǎn)單函數(shù)，在我們代碼中添加GPT_PWM_Init即可實(shí)現(xiàn)（配置中的）200KHz，占空比80%的PWM波形輸出。

04演示效果

下圖是我們配置200KHz，占空比80%的PWM波形：

根據(jù)源碼，你能發(fā)現(xiàn)，我們只需要初始化（配置好）PWM輸出，后面就不會(huì)占用CPU資源。

我們提供了一個(gè)簡(jiǎn)單的接口，修改占空比，如果需要根據(jù)需求修改占空比，我們調(diào)用一下接口即可。比如我們修改占空比為60%：

當(dāng)然，更多參數(shù)，我們可以根據(jù)自己情況封裝函數(shù)接口。