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7.5.6 PWM 使用指南

硬件支持​

  • 每个通道都是独立的，支持 irq requset 和 dma requset
  • 支持配置两种工作模式，通用工作模式（PWM 脉冲输出），输入捕获模式。
  • 每个通道有自己独立的时钟分频寄存器
  • 每个 IP 所有通道共享一个中断
  • 当目标边沿或者脉冲类型到来的时候，会触发中断或者 dma req
  • 支持 DMA 更新 period 和 duty
  • 支持周期边沿对齐方式设置，可以设置为边沿对齐或者中心对齐
  • 支持针对每个 PWM 通道配置其周期和占空比，需要满足如下限制：
    • 周期配置粒度为 clk_PWM，即 PWM 外设时钟，最大时钟计数值为：4294967295。

S600和 S100的 IP 配置如下：

平台PWM IP 数量每个 IP 的通道数总通道数
S6003个12个 Channel36个 Channel
S1001个12个 Channel12个 Channel

软件驱动​

  • 支持 CPU 更新 PWM 通道的周期和占空比
  • 支持 DMA 更新 PWM 通道的周期和占空比
  • 支持设置开启和关闭 PWM 中断，设置 PWM 通道的中断函数，支持中断类型：上升沿，下降沿，双边沿
  • 读取 PWM 输出信号的内部状态并将其返回
  • 支持多通道同步输出

代码路径​

PWM 模块相关文件说明

  • Config/McalCdd/gen_xxx/Pwm/src/Pwm_PBCfg.c：正常模式下 PWM 的预编译配置源文件，包含通道和实例的具体配置参数（如周期、占空比、极性等）。
  • Config/McalCdd/gen_xxx/Pwm/inc：预编译配置头文件，定义宏开关。
  • McalCdd/Pwm/src/Pwm_Lld.c：底层驱动实现文件，直接操作硬件寄存器，提供底层接口。
  • McalCdd/Pwm/src/Pwm.c：上层驱动逻辑实现，封装 API 接口，并处理错误检测、状态管理等控制逻辑。
  • McalCdd/Pwm/inc/Pwm_Lld.h：底层驱动头文件，声明底层函数原型、结构体和枚举类型。
  • McalCdd/Pwm/inc/Pwm_Types.h：定义通用数据类型、结构体和回调函数指针类型，供上下层共享使用。
  • McalCdd/Pwm/inc/Pwm.h：主头文件，声明高层 API 和核心结构体。
  • samples/Pwm/inc/Pwm_PBCfg.h：Pwm 测试 sample 头文件
  • samples/Pwm/src/Pwm_test.c：Pwm 测试 sample 源文件。

重要配置说明​

PWM 驱动中的配置源文件是Pwm_PBCfg.c，支持对每个 channel 单独配置，S600和 S100的驱动和配置兼容，以下以 S600为例。

  1. Pwm_HwChannelConfig_PB 包含 PWM 的具体硬件配置，部分配置在 pwm 初始化时就会立即生效
static Pwm_Lld_ChannelConfigType Pwm_HwChannelConfig_PB[PWM_HW_CONF_MODS_PB][12] = {
    {
        {
            /**< pwm hardware channel PwmHwChId4 */
            .HwChannelId = PwmHwChId4,
            /**< pwm hardware ip id 0 */
            .HwIpId = 0,
            /**< pwm clear mode */
            .ClearMode = FALSE,
            /**< pwm channel clock ratio*/
            .ClockRatio = 0,
            /**< pwm period*/
            .Period = 9900000,
            /**< pwm polarity*/
            .Polarity = PWM_HIGH,
            /**< pwm duty cycle*/
            .DutyCycle = 4950000,
            /**< pwm edge align mode */
            .EdgeAlign = PWM_LLD_GEN_ALIGN_EDGE,
            /**< pwm edge mode */
            .EdgeMode = PWM_LLD_EDGEMODE_RISING,
            /**< hardware triger mask */
            .HwTrigMask = TRUE,
            /**< pwm hardware triger width*/
            .HwTrigWidth = 0,
            /**< the switch of isr notification*/
            .NotificationEnable = FALSE,
            /**< the callback of isr notification */
            .Notification = NULL_PTR,
            /**< the switch of dma complete notification*/
            .DmaCpltCallbackEnable = FALSE,
            /**< the callback of dma complete notification */
            .DmaCpltCallback = NULL_PTR,
        },
        .......
  1. Pwm_Channels_PB 结构体数组定义了逻辑 PWM 通道与底层硬件通道之间的映射关系; Pwm_HwChannelConfig_PB结构体数组定义了每个 PWM 通道的默认硬件参数，如周期、占空比、极性、中断使能等。
#define PWM_CONF_CHANNELS_PB 2


/** @brief Array of configured Pwm channels */
static Pwm_ChannelConfigType Pwm_Channels_PB[PWM_CONF_CHANNELS_PB] = {
    {
        /* @brief Pwm Channel id */
        .ChannelId = 0,
        /* @brief Pwm Channel Class */
        .PwmChannelClass = PWM_VARIABLE_PERIOD,
        /** @brief Pointer to channel pwm hw channel: pwm 0 - ch 4 */
        .LldChannelCfg = &Pwm_HwChannelConfig_PB[0][0],
    },
    {
        /* @brief Pwm Channel id */
        .ChannelId = 1,
        /* @brief Pwm Channel Class */
        .PwmChannelClass = PWM_VARIABLE_PERIOD,
        /** @brief Pointer to channel pwm hw channel: pwm 0 - ch 5 */
        .LldChannelCfg = &Pwm_HwChannelConfig_PB[0][1],
    },
};

/** @brief Array of configured Pwm channels */
const Pwm_ConfigType Pwm_Config = {
    /** @brief Number of configured Pwm ips */
    .NumInstances = PWM_HW_CONF_MODS_PB,
    /** @brief Number of configured Pwm channels */
    .NumChannels = PWM_CONF_CHANNELS_PB,
    /** @brief Number of configured Pwm channels */
    .PwmChannelsConfig = Pwm_Channels_PB,
    /** @brief Pointer to array of Pwm channels */
    .PwmLldIpConfig = Pwm_Lld_IpConfig_PB,
};

应用 sample​

使用示例​

S100 开发板将 PWM 引出供用户开发学习使用，已引出 PWM Channel 的 PIN 脚位置以及状态如下：

PWM 通道所属板子引脚状态/复用
pwm0MCU 扩展板与 I2C9 SCL 复用
pwm1MCU 扩展板NONE
pwm6Mainboad 板的 MCU expansion HeaderNONE
pwm7Mainboad 板的 MCU expansion HeaderNONE
pwm10MCU 扩展板与 I2C8 SCL 复用
pwm11MCU 扩展板与 I2C8 SDA 复用

pwmtest命令用于配置和控制 PWM（脉冲宽度调制）通道。下面是pwmtest命令的使用说明和示例。

  • 使用方法

设置 PWM 占空比：

pwmtest <pwm_id> <pwm通道> <周期> <占空比>

停止 PWM 输出：

pwmtest <pwm_id> stop <pwm通道>

例如设置 PWM 通道0的周期为1000us，占空比为50%：

pwmtest 0 0 0x30d40 0x4000
  • 参数说明
<pwm通道>: 要配置或停止的PWM通道号。
<周期>: PWM信号的周期。
<占空比>: PWM信号的占空比，必须在0x0000（0%）到0x8000（100%）的范围内。
  • 周期计算

PWM 周期=时钟源频率/周期寄存器值​

例：输出周期为1000us 的波，pwm 时钟源默认为200Mhz，则需要在寄存器中写入 200000000/1000=200000(0x30d40)。

Debug Sample​

  • 使用方法
pwmdumpregs <pwm_id> <pwm通道>

例如 dump pwm channel0的寄存器

D-Robotics:/$ pwmdumpregs 0 0
[06915.231597 0]INFO: Pwm_RegDump pwm channel:0
[06915.231967 0]INFO: Pwm_RegDump channel 0
ch[0]                              PERIOD 22370000 60000 # 周期
ch[0]                              PERIOD 22370000 48000 # 占空比
ch[0]                            CAP_TIME 22370004 0
ch[0]                            CAP_TIME 22370004 0
ch[0]               PWM_CTRL_REG.MODE_SEL          0
ch[0]          PWM_CTRL_REG.GEN_ALIGN_SEL          0
ch[0]           PWM_CTRL_REG.GEN_POLARITY          0
ch[0]               PWM_CTRL_REG.INT_MASK          1
ch[0]               PWM_CTRL_REG.DMA_MASK          0
ch[0]           PWM_CTRL_REG.HW_TRIG_MASK          1
ch[0]       PWM_CTRL_REG.GLITCH_FILTER_EN          0
ch[0]       PWM_CTRL_REG.GLITCH_THRESHOLD          0
ch[0]          PWM_CTRL_REG.HW_TRIG_WIDTH          0
ch[0]          PWM_CTRL_REG.CLK_DIV_RATIO          0
ch[0]               PWM_CTRL_REG.EDGE_SEL          0
ch[0]        PWM_CTRL_REG.CPU_HALT_ENABLE          0
ch[0]       PWM_CTRL_REG.TIMER_CLEAR_MODE          0
ch[0]           PWM_CTRL_REG.RESERVED_BIT          0
ch[0]                                  EN 2237000c 1
ch[0]                       COMPARE_STATE 22370010 0
ch[0]                           PIN_STATE 22370014 3
ch[0]                   CAP_CNT_THRESHOLD 22370018 1
ch[0]                             CAP_CNT 2237001c 1539
ch[0]                                 EOI 22370024 0
ch[0]                              INT_ST 22370028 0
ch[0]                                 CNT 2237002c 28991
pwm                                  EOIS 22370300 0
pwm                                INT_ST 22370304 0
pwm                            RAW_INT_ST 22370308 1
pwm                              RESERVED 2237030c 0
pwm                              CAP_MISS 22370310 0
pwm                            CLEAR_MODE 22370314 33c
pwm                             SYNC_MODE 22370318 0
pwm                         CFG_LOCK_MODE 2237031c 0
[06915.263883 0]INFO: Pwm_RegDump end

S600 开发板将 PWM0 channel4和 PWM0 channel5引出供用户开发学习使用，接口位于 MCU 子板。

使用示例​

pwmtest命令用于配置和控制 PWM（脉冲宽度调制）通道。下面是pwmtest命令的使用说明和示例。

  • 使用方法

设置 PWM 占空比：

pwmtest <pwm_hwipid> <pwm_hwchid> <period> <duty_cycle>

停止 PWM 输出：

pwmtest stop <pwm_hwipid> <pwm_hwchid>

参数说明 pwm_hwipid: PWM 硬件 IP 实例 ID (02) pwm_hwchid: PWM 硬件通道 ID (011) period: PWM 信号周期值，32位数值 duty_cycle: PWM 信号占空比，必须在0x0000（0%）到0x8000（100%）范围内

例如设置 PWM0通道4，周期为0x600000，占空比为0x4000(50%)：

D-Robotics:/$ pwmtest 0x0 0x4 0x600000 0x4000
PWM0-CH4 pwm_period = 0x00600000 pwm_dutycycle = 0x4000
Set PWM pin function to PWM0-CH4

停止 PWM0通道4的输出

D-Robotics:/$ pwmtest stop 0x0 0x4
INFO: Stopping PWM0-Ch0004

Debug Sample​

  • 使用方法
pwmdumpregs <pwm_hwipid> <pwm_hwchid>

查看 PWM0通道4的寄存器配置

D-Robotics:/$ pwmdumpregs 0 4
[064961.196947 0]INFO: #####Get Version for Pwm
[064961.197466 0]INFO: Pwm moduleID 121
[064961.197926 0]INFO: Pwm vendorID 196
[064961.198371 0]INFO: Pwm sw_major_version 1
[064961.198885 0]INFO: Pwm sw_minor_version 0
[064961.199395 0]INFO: Pwm sw_patch_version 0
[064961.199906 0]INFO: Pwm_RegDump instance 0 channel 4
[064961.200524 0]ch[4]                              PERIOD 234a00c0 0
[064961.201300 0]ch[4]                              PERIOD 234a00c0 0
[064961.202070 0]ch[4]                            CAP_TIME 234a00c4 0
[064961.202841 0]ch[4]                            CAP_TIME 234a00c4 0
[064961.203632 0]ch[4]               PWM_CTRL_REG.MODE_SEL          0
[064961.204402 0]ch[4]          PWM_CTRL_REG.GEN_ALIGN_SEL          0
[064961.205174 0]ch[4]           PWM_CTRL_REG.GEN_POLARITY          0
[064961.205948 0]ch[4]               PWM_CTRL_REG.INT_MASK          0
[064961.206718 0]ch[4]               PWM_CTRL_REG.DMA_MASK          0
[064961.207491 0]ch[4]           PWM_CTRL_REG.HW_TRIG_MASK          0
[064961.208274 0]ch[4]       PWM_CTRL_REG.GLITCH_FILTER_EN          0
[064961.209049 0]ch[4]       PWM_CTRL_REG.GLITCH_THRESHOLD          0
[064961.209819 0]ch[4]          PWM_CTRL_REG.HW_TRIG_WIDTH          0
[064961.210589 0]ch[4]          PWM_CTRL_REG.CLK_DIV_RATIO          0
[064961.211366 0]ch[4]               PWM_CTRL_REG.EDGE_SEL          0
[064961.212136 0]ch[4]        PWM_CTRL_REG.CPU_HALT_ENABLE          0
[064961.212927 0]ch[4]       PWM_CTRL_REG.TIMER_CLEAR_MODE          0
[064961.213698 0]ch[4]           PWM_CTRL_REG.RESERVED_BIT          0
[064961.214468 0]ch[4]                                  EN 234a00cc 0
[064961.215240 0]ch[4]                       COMPARE_STATE 234a00d0 0
[064961.216014 0]ch[4]                           PIN_STATE 234a00d4 0
[064961.216784 0]ch[4]                   CAP_CNT_THRESHOLD 234a00d8 1
[064961.217557 0]ch[4]                             CAP_CNT 234a00dc 0
[064961.218340 0]ch[4]                                 EOI 234a00e4 0
[064961.219114 0]ch[4]                              INT_ST 234a00e8 0
[064961.219885 0]ch[4]                                 CNT 234a00ec 0
[064961.220659 0]pwm                                  EOIS 234a0300 0
[064961.221432 0]pwm                                INT_ST 234a0304 0
[064961.222202 0]pwm                            RAW_INT_ST 234a0308 0
[064961.222993 0]pwm                              RESERVED 234a030c 0
[064961.223763 0]pwm                              CAP_MISS 234a0310 0
[064961.224534 0]pwm                            CLEAR_MODE 234a0314 fff
[064961.225328 0]pwm                             SYNC_MODE 234a0318 0
[064961.226101 0]pwm                         CFG_LOCK_MODE 234a031c 0
[064961.226872 0]INFO: Pwm_RegDump end

应用程序接口​

void Pwm_Init(const Pwm_ConfigType* ConfigPtr)​

Description：Service for PWM initialization

Sync/Async：Synchronous
Parameters(in)
    ConfigPtr： Pointer to configuration set
Parameters(inout)
    None
Parameters(out)
    None
Return value：None

void Pwm_DeInit(void)​

Description：Service for PWM De-Initialization.

Sync/Async：Synchronous
Parameters(in)
    None
Parameters(inout)
    None
Parameters(out)
    None
Return value：None

void Pwm_SetDutyCycle(Pwm_ChannelType ChannelNumber, uint16 DutyCycle)​

Description：Service sets the duty cycle of the PWM channel.
Sync/Async：Asynchronous
Parameters(in)
    ChannelNumber: Numeric identifier of PWM
    DutyCycle: Min=0x0000 Max=0x8000
Parameters(inout)
    None
Parameters(out)
    None
Return value：None

void Pwm_SetPeriodAndDuty(Pwm_ChannelType ChannelNumber, Pwm_PeriodType Period, uint16 DutyCycle)​

Description：Service sets the duty cycle of the PWM channel.
Sync/Async：Asynchronous
Parameters(in)
    ChannelNumber: Numeric identifier of PWM
    Period: Period of the PWM signal
    DutyCycle: Min=0x0000 Max=0x8000
Parameters(inout)
    None
Parameters(out)
    None
Return value：None

void Pwm_SetOutputToIdle(Pwm_ChannelType ChannelNumber)​

Description：Service sets the PWM output to the configured Idle state.
Sync/Async：Asynchronous
Parameters(in)
    ChannelNumber: Numeric identifier of PWM
Parameters(inout)
    None
Parameters(out)
    None
Return value：None

Pwm_OutputStateType Pwm_GetOutputState(Pwm_ChannelType ChannelNumber)​

Description：Service to read the internal state of the PWM output signal.
Sync/Async：Asynchronous
Parameters(in)
    ChannelNumber: Numeric identifier of PWM
Parameters(inout)
    None
Parameters(out)
    None

Return value：Pwm_OutputStateType
    PWM_HIGH: The PWM output state is high
    PWM_LOW: The PWM output state is low

void Pwm_DisableNotification(Pwm_ChannelType ChannelNumber)​

Description：Service to disable the PWM signal edge notification.
Sync/Async：Asynchronous
Parameters(in)
    ChannelNumber: Numeric identifier of PWM
Parameters(inout)
    None
Parameters(out)
    None
Return value：None

void Pwm_EnableNotification(Pwm_ChannelType ChannelNumber, Pwm_EdgeNotificationType Notification)​

Description：Service to enable the PWM signal edge notification.
Sync/Async：Asynchronous
Parameters(in)
    ChannelNumber: Numeric identifier of PWM
    Notification: Notification type to be enabled
Parameters(inout)
    None
Parameters(out)
    None
Return value：None

void Pwm_GetVersionInfo(Std_VersionInfoType* versioninfo)​

Description：Service returns the version information of this module.
Sync/Async：Synchronous
Parameters(in)
    None
Parameters(inout)
    None
Parameters(out)
    versioninfo: Pointer to where to store the version information of this module.
Return value：None
最后于 更新