Autosar MCAL-ICU输入捕获

前言

在上一篇文章中介绍了GTM中TIM的配置使用Autosar MCAL-GTM之定时输入TIM，本节继续介绍PWM输入信号采集的最上层模块ICU。

ICU

ICU（Input Capture Unit）输入捕获模块，一个功能为采集PWM信号（占空比和频率）

ICU属于Autosar标准中的模块，规范中定义了其必须的一些配置项。

IcuChannel

IcuChannelId

cfg中配置Channel id:
Channel ICU通道Id。此值将分配给IcuChannel short name.

cfg中配置short name:

IcuDefaultStartEdge

如果没有通过调用服务Icu_SetActivationCondition()配置的激活边缘，则为该通道配置默认激活边缘。

当测量模式为“IcuSignalMeasurement”且设置了“DutyCycle”或“Period”属性时，此处配置的边缘将被用作默认周期起始边缘。

三个选项：

ICU_RISING_EDGE：上升沿

ICU_FALLING_EDGE：下降沿

ICU_BOTH_EDGES：上升沿和下降沿

cfg中配置：

IcuMeasurementMode

该配置项也是Autosar中的标准配置项

ICU_MODE_EDGE_COUNTER：该通道用于计算通过调用服务Icu_SetActivationCondition()配置的边沿。

以下API服务支持该模式:

• Icu_EnableEdgeCount()
  
  Icu_DisableEdgeCount()
  
• Icu_GetEdgeNumbers()
  
• Icu_ResetEdgeCount()
  
  该模式只能在IcuEdgeVountApi打开的情况下配置
  
  ICU_MODE_SIGNAL_EDGE_DETECT：通道用于检测通过调用服务Icu_SetActivationCondition()配置的边沿。
  
  以下API服务支持此模式:
  * Icu_EnableNotification()
  * Icu_DisableNotification()
  * Icu_GetInputState()
  ICU_MODE_SIGNAL_MEASUREMENT:通道用于测量各种可配置边之间的不同时间。
  
  周期开始边缘的配置由配置完成，不能在运行时更改。
  
  以下API服务支持此模式:
  * Icu_GetTimeElapsed()
  * Icu_GetDutyCycleValues()
  * Icu_GetInputState()
  此模式只能在以下情况下配置以下开关之一设置为“true”:
  * IcuGetDutyCycleValuesApi
  * IcuGetTimeElapsedApi
  
  此处通过Icu_GetDutyCycleValues函数来获取测量PWM的占空比信息
  
  ICU_MODE_TIMESTAMP：通道用于捕获边缘上的计时器值，这些值是通过调用服务Icu_SetActivationCondition()配置的。
  
  以下API服务支持这种模式:
  * Icu_StartTimestamp()
  * Icu_StopTimestamp ()
  * Icu_GetTimestampIndex()
  这种模式只能在配置IcuTimeStampApi开启后才有效
  
  cfg中配置：
  

IcuSignalType

信号安全等级QM or ASIL

cfg中配置：

IcuWakeupCapability

关于该通道的唤醒能力的信息。

true:通道能够唤醒。

false:通道不具备唤醒能力

cfg中配置：

子配置项

IcuSignalEdgeDetection:
如果测量模式是“IcuSignalEdgeDetection”，则此容器包含配置(参数)

IcuSignalMeasurement:如果测量模式为“IcuSignalMeasurement”，则此容器包含配置(参数)

IcuTimestampMeasurement:如果测量模式是“IcuTimestamp”，则此容器包含配置(参数)。

IcuWakeup:此容器包含配置支持唤醒通道所需的配置(参数)

本次MeasurementMode配置的为ICU_MODE_SIGNAL_MEASUREMENT，所以需要配置一个子配置项IcuSignalMeasurement

IcuSignalMeasurement

IcuSignalMeasurementProperty

配置在模式为“IcuSignalMeasurement”的情况下可以测量的属性
ICU_DUTY_CYCLE：通道被配置为读取计算占空比(激活时间和周期时间)所需的值。

ICU_HIGH_TIME：通道被配置为读取经过的信号高时间

ICU_LOW_TIME：配置的通道用于读取运行信号低时间

ICU_PERIOD_TIME：通道被配置为读取经过的信号周期时间

cfg中配置ICU_DUTY_CYCLE对应ICU_ACTIVE_TIME：

IcuDutycycleBufferMarker

该配置项不是Autosar的标准配置，目前没有用到。

以上关于通道的配置就完了。下面需要配置可选的API函数

IcuOptionalApis

API函数在Autosar规范文档中显示的很清楚，本文只介绍和PWM采集相关的函数

IcuGetDutyCycleValuesApi

通过Icu_GetDutyCycleValues() 函数来获取占空比和频率
如果IcuSignalMeasurementApi==false，此开关也应设置为false。
cfg配置：

IcuSetModeApi

通过Icu_SetMode() 函数设置ICU模式
cfg配置：

IcuSignalMeasurementApi

通过Icu_StartSignalMeasurement()开始信号测量，通过Icu_StopSignalMeasurement()停止信号测量。
cfg配置：

其他配置项对于PWM测量没有太大影响，不再介绍。

PWM采集使用示例

初始化时使用SetMode函数设置模式为Normal,并对需要测量的通道设置为开始测量

	Icu_17_GtmCcu6_SetMode(ICU_MODE_NORMAL);
	Icu_17_GtmCcu6_StartSignalMeasurement(IcuConf_IcuChannel_IcuChannel_1);

周期运行函数中使用GetDutyCycleValues获取结果

  Icu_17_GtmCcu6_GetDutyCycleValues(IcuConf_IcuChannel_IcuChannel_1,&PWM_Data);

返回的结果PWM_Data为一个结构体：

typedef struct
{
  /* To store ActiveTime for GetDutyCycles API.*/
  Icu_17_GtmCcu6_ValueType  ActiveTime;
  /* To store PeriodTime for GetDutyCycles API.*/
  Icu_17_GtmCcu6_ValueType  PeriodTime;
  /* Buffer marker value */ 
  Icu_17_GtmCcu6_ValueType BufferMarker; 
}Icu_17_GtmCcu6_DutyCycleType;

第一个参数为有效电平时间，第二个参数为周期，由这两个参数即可计算出占空比duty= ActiveTime/PeriodTime
同时，可以得到PWM频率f=1/PeriodTime
PeriodTime并非真实时间，而是一个计数，需要转化为真实时间，例如我们在之前设置的PWM采集的频率为10MHz,PeriodTime计数为12500，则实际的周期为12500/10000000=0.00125,则测量的PWM频率f=1/0.00125=800Hz.

总结

以上，关于PWM采集频率和占空比的部分就介绍完了。若想得到精度高的占空比，需要尽可能的提高采集的频率，或者测量的频率比较低，这样得到的占空比的精度也是比较高的。


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