5、英飞凌-AURIX-TC3X7： PWM实验之使用 GTM -TOM 实现

5、英飞凌-AURIX-TC3X7： PWM实验之使用 GTM -TOM 实现

1、GTM -TOM简介

定时器输出模块（TOM）提供最多16个独立的通道（索引x），以在每个输出引脚TOM[i]_CH[x]_OUT上生成简单的PWM信号。

此外，在TOM输出TOM[i]_CH15_OUT处，可以产生一个脉冲计数调制信号。

2、TOM框图

TGC0和TGC1这两个子模块是全局信道控制单元，它们控制信道及其输出的启用/禁用，以及其周期和占空比寄存器的更新。

模块TOM接收两个（三）个时间戳值TBU_TS0、TBU_TS1和TBU_TS2，以实现代表一个公共时间基的同步输出行为。

5个专用时钟线输入CMU_FXCLK提供可选择为输出针时钟的分割时钟。

TOM实例i的触发器信号TOM_TRIG_{i-1]来自于前面的实例i-1，触发器TOM_TRIG_[i]被路由到后续的实例i+1。注意，TOM0连接到它自己的输出TOM_TRIG_0，即TOM实例0的最后一个通道可以触发TOM实例0的第一个通道（该路径被注册，这意味着延迟了一个SYS_CLK周期）。

3、TOM全局通道控制–TGC0, TGC1

存在两个全局信道控制单元（TGC0和TGC1），可以通过外部或内部事件同步驱动多个单独的TOM信道。

每个TGC[y]最多可以驱动8个TOM通道，其中TGC0控制TOM通道0到7，TGC1控制TOM通道8到15。

TOM模块支持四种不同类型的信令机制：

①、具有控制寄存器TOM[i]_TGC[y]_ENDIS_CTRL和状态寄存器TOM[i]_ TGC[y]_ENDIS_STAT的每个TOM通道的全局启用/禁用机制；

②、具有控制寄存器TOM[i]_TGC[y]_OUTEN_CTRL和状态寄存器TOM[i]_TGC[y]_OUTEN_STAT的每个TOM通道的全局输出启用机制；

③、具有控制寄存器TOM和_TGC和_FUPD_CTRL的每个TOM通道的全局力更新机制；

④、使用TOM[i]_TGC[y]_GLB_CTRL的控制位字段UPEN_CTRL[z]更新每个TOM通道的寄存器CM0、CM1和CLK_SRC。

4、实验简介

4.1、实验目的

通过AURIX TC3X7 通过定时器模块(GTM) 产生 PWM，并调节不同的占空比及脉冲频率。

4.2、TC3X7 GTM 简介

通用计时器模块（GTM）是一个模块化计时器单元，设计以适应许多计时器应用程序；

GTM 有一个内置的定时器输出模块（TOM），可以提供多达16个独立的通道来产生输出信号。

时钟管理单元（CMU）负责GTM的时钟生成。固定时钟生成（FXU）是它的子单元之一，它为GTM模块提供了5个预定义的不可配置的时钟，包括TOM；（TC377有5个时钟源，TC397有8个时钟源：TIM、TBU、MON和ATOM）

4.3、具体配置流程

①、初始化 TOM

TOM的配置是通过调用初始化函数initGtmTomPwm()来完成的，具体包括以下步骤：

①、通过调用函数IfxGtm_enable（）来启用GTM；

②、通过调用函数IfxGtm_Cmu_enableClocks（）来启用FXU时钟。

函数IfxGtm_Tom_Pwm_initConfig（）用初始化结构IfxGtm_Tom_Pwm_Config；通过修改IfxGtm_Tom_Pwm_Config 结构体，设置以下参数来初始化模块：

tom：选择正在计数的TOM；

tomChannel：选择驱动GPIO的通道；

period：将PWM信号的周期设置为期望的值；

pin.outputPin：选择 GPIO 作为输出引脚；

synchronousUpdateEnable：启用计时器的同步更新。

配置完成后，函数IfxGtm_Tom_Pwm_init（）通过用户配置初始化并激活TOM。

②、启动 PWM

使用函数IfxGtm_Tom_Pwm_start（）启动PWM。

s暗、设置占空比

占空比的设置是通过调用函数集dutyCycle（）来完成的，它包含以下步骤：

①、设置配置结构的双数循环参数，将PWM信号的占空比设置为所需值；

②、调用函数IfxGtm_Tom_Pwm_init（），用占空比的新值重新配置TOM。

5、具体实现

5.1、Cpu0_Main.c

#include "Ifx_Types.h"
#include "IfxCpu.h"
#include "IfxScuWdt.h"
#include "TOM_PWM.h"
#include "Bsp.h"


#define WAIT_TIME   10              // Number of milliseconds to wait between each duty cycle change

IFX_ALIGN(4) IfxCpu_syncEvent g_cpuSyncEvent = 0;

void core0_main(void)
{
    IfxCpu_enableInterrupts();
    
    /* !!WATCHDOG0 AND SAFETY WATCHDOG ARE DISABLED HERE!!
     * Enable the watchdogs and service them periodically if it is required
     */
    IfxScuWdt_disableCpuWatchdog(IfxScuWdt_getCpuWatchdogPassword());
    IfxScuWdt_disableSafetyWatchdog(IfxScuWdt_getSafetyWatchdogPassword());
    

    /* Wait for CPU sync event */
    IfxCpu_emitEvent(&g_cpuSyncEvent);
    IfxCpu_waitEvent(&g_cpuSyncEvent, 1);
    
    /* Initialize a time variable */
    Ifx_TickTime ticksFor10ms = IfxStm_getTicksFromMilliseconds(BSP_DEFAULT_TIMER, WAIT_TIME);

    /* Initialize GTM TOM module */
    initGtmTomPwm();

    while(1)
    {
        fadeLED();                  /* Change the intensity of the LED  */
        waitTime(ticksFor10ms);     /* Delay of 10ms                    */
    }
}

5.2、TOM_PWM.C

/*
 * TOM_PWM.c
 *
 *  Created on: 2022年12月12日
 *      Author: xstoolbox
 */

#include "TOM_PWM.h"
#include "Ifx_Types.h"
#include "IfxGtm_Tom_Pwm.h"


#define ISR_PRIORITY_TOM    20                                      /* Interrupt priority number                    */
#define LED                 IfxGtm_TOM0_2N_TOUT5_P02_5_OUT          /* LED which will be driven by the PWM          */
#define LED1                IfxGtm_TOM0_7_TOUT6_P02_6_OUT          /* LED which will be driven by the PWM          */
#define PWM_PERIOD          50000                                   /* PWM period for the TOM                       */
#define FADE_STEP           PWM_PERIOD / 100                        /* PWM duty cycle for the TOM                   */


IfxGtm_Tom_Pwm_Config g_tomConfig;                                  /* Timer configuration structure                */
IfxGtm_Tom_Pwm_Config g_tomConfig1;                                  /* Timer configuration structure                */
IfxGtm_Tom_Pwm_Driver g_tomDriver;                                  /* Timer Driver structure                       */
uint32 g_fadeValue = 0;                                             /* Fade value, starting from 0                  */
sint8 g_fadeDir = 1;                                                /* Fade direction variable                      */


void setDutyCycle(uint32 dutyCycle);                                /* Function to set the duty cycle of the PWM    */




void initGtmTomPwm(void)
{
    IfxGtm_enable(&MODULE_GTM);                                     /* Enable GTM                                   */

    IfxGtm_Cmu_enableClocks(&MODULE_GTM, IFXGTM_CMU_CLKEN_FXCLK);   /* Enable the FXU clock                         */

    /* Initialize the configuration structure with default parameters */
    IfxGtm_Tom_Pwm_initConfig(&g_tomConfig, &MODULE_GTM);
    IfxGtm_Tom_Pwm_initConfig(&g_tomConfig1, &MODULE_GTM);


    g_tomConfig.tom = LED.tom;                                      /* Select the TOM depending on the LED          */
    g_tomConfig.tomChannel = LED.channel;                           /* Select the channel depending on the LED      */
    g_tomConfig.period = PWM_PERIOD;                                /* Set the timer period                         */
    g_tomConfig.pin.outputPin = &LED;                               /* Set the LED port pin as output               */
    g_tomConfig.synchronousUpdateEnabled = TRUE;                    /* Enable synchronous update                    */

    g_tomConfig1.tom = LED1.tom;                                      /* Select the TOM depending on the LED          */
    g_tomConfig1.tomChannel = LED1.channel;                           /* Select the channel depending on the LED      */
    g_tomConfig1.period = PWM_PERIOD;                                /* Set the timer period                         */
    g_tomConfig1.pin.outputPin = &LED1;                               /* Set the LED port pin as output               */
    g_tomConfig1.synchronousUpdateEnabled = TRUE;                    /* Enable synchronous update                    */

    IfxGtm_Tom_Pwm_init(&g_tomDriver, &g_tomConfig);                /* Initialize the GTM TOM                       */
    IfxGtm_Tom_Pwm_init(&g_tomDriver, &g_tomConfig1);                /* Initialize the GTM TOM                       */
    IfxGtm_Tom_Pwm_start(&g_tomDriver, TRUE);                       /* Start the PWM                                */
}



void fadeLED(void)
{
setDutyCycle(25000);                                      /* Set the duty cycle of the PWM  */
}

/* This function sets the duty cycle of the PWM */
void setDutyCycle(uint32 dutyCycle)
{
    g_tomConfig.dutyCycle = dutyCycle;                              /* Change the value of the duty cycle  */
    g_tomConfig1.dutyCycle = dutyCycle;                              /* Change the value of the duty  cycle  */
    IfxGtm_Tom_Pwm_init(&g_tomDriver, &g_tomConfig);                /* Re-initialize the PWM */
    IfxGtm_Tom_Pwm_init(&g_tomDriver, &g_tomConfig1);                /* Re-initialize the PWM */
}

5.3、TOM_PWM.h

/*
 * TOM_PWM.h
 *
 *  Created on: 2022年12月12日
 *      Author: xstoolbox
 */

#ifndef TOM_PWM_H_
#define TOM_PWM_H_

void initGtmTomPwm(void);
void fadeLED(void);



#endif /* TOM_PWM_H_ */

实验结果

生成一个频率为：4KHzs 占空比为50% 的PWM波。