eCAP数据手册翻译.pdf

南京研旭电气南京研旭电气 1 说明说明：本翻译仅作为参考本翻译仅作为参考，有些部分的翻译可能有疏漏有些部分的翻译可能有疏漏、不够准确甚不够准确甚 至错误，如有疑惑，请以英文版本为准。至错误，如有疑惑，请以英文版本为准。 28335 之之 eCAP 模块模块版本：版本：V1.00 1 简介简介 eCAP 介绍： 电机测速 测量脉冲电平宽度 测量一系列脉冲占空比和周期 电流/电压传感器的 PWM 编码信号的解码 eCAP 模块有以下特征： 在 100MHz 系统时钟的情况下，32 位时基的时间分辨率为 10ns 4 组 32 位的时间标志寄存器 边沿极性选择，多达四种捕捉方式组合 四种事件都可以触发中断 单次捕捉可以得到四组事件时间标志 连续捕捉的时间标志存放在一个四级深度的环形缓冲里 单引脚输入 绝对时间标志捕捉 不同模式时间标志捕捉 如果 eCAP 模块不作捕捉使用，可以配置成一个单通道输出的 PWM 模式 1描述描述 eCAP 模块有以下关键的资源： 依赖一个引脚作为输入信号 32 位计数器 4 个 32 位时间标志寄存器（CAP1-CAP4） Mod4计数器可以在eCAP输入引脚的上升沿/下降沿的时候将自身计数与外 部事件同步 四件捕捉事件可以各自选择捕捉边沿（上升沿/下降沿） 对输入信号可以进行分频（分频系数为 2-62） 在 1-4 个捕捉事件发生后，一个 2 位的单次比较寄存器可以暂停捕捉信号 使用一个四级深度的环形缓存 （CAP1-CAP4） 来存储连续捕捉模式下的时间 标志 四件捕捉事件都可以触发中断 南京研旭电气南京研旭电气 2 28x 系列 DSP 内部 eCAP 模块结构示意图 南京研旭电气南京研旭电气 3 3 捕捉与捕捉与 APWM 模式模式 如果 eCAP 模块不用作捕捉输入，你就可以将它用来产生一个单通道的 PWM。计数器工作在计数增模式，将根据时基产生不同占空比的 PWM。CAP1 与 CAP2 寄存器作为主要的周期和比较寄存器， CAP3 与 CAP4 寄存器作为周期 和比较寄存器的影子寄存器。 捕捉与 APWM 模式 4 捕捉模式的描述捕捉模式的描述 南京研旭电气南京研旭电气 4 捕捉结构框图 4.1 事件分频事件分频 可以对一个输入的捕捉信号进行分频系数为 N=262 的分频，这在输入 信号频率很高的时候非常有用。 事件分频控制结构框图 南京研旭电气南京研旭电气 5 分频波形 4.2 边沿极性选择边沿极性选择 四个独立的边沿极性选择器。每个捕捉事件拥有一个。 事件所对应的边沿顺序由 Mod4 排列 4.3 连续连续/单次控制单次控制 2 位的 Mod4 计数器对相应的边沿事件计数（CEVT1-CEVT4） Mod4 计数器循环计数（0-1-2-3-0） ，停止可以中止循环。 一个位的停止寄存器用于比较 Mod4 计数器的输出值，如果输出值等于 停止寄存器的值，Mod4 计数器将不再计数，并且阻止 CAP1-CAP4 寄 存器加载数值。这些情况都发生在单次模式下。 连续/单次模块控制 Mod4 计数器的开始/停止和复位。 工作开始的时候，eCAP 模块等待 N（1-4）个捕捉事件发生，N 的值为停 止寄存器的值。 重装载清除 Mod4 计数器并允许 CAP1-CAP4 寄存器再次加载，可以置位 CAPLDEN。 在连续模式下，Mod4 计数器持续工作（0-1-2-3-0） ，捕捉值在一个环 形缓冲里按顺序不断的写入 CAP1-CAP4。 南京研旭电气南京研旭电气 6 连续/单次模块框图 4.4 32 位计数器与相位控制位计数器与相位控制 计数器为捕捉事件提供时基，时钟信号为系统时钟的分频。 一个相位寄存器通过硬件和软件手段强制使得各计数器同步。这在 APWM 模式中很有用。 在四个捕捉事件的数值加载中，可以选择复位 32 位的计数器。这对于需要 不同时间捕捉的要求很有用。 南京研旭电气南京研旭电气 7 计数器与同步模块 4.5 CAP1-CAP4 寄存器寄存器 这些 32 位的寄存器由 32 位的定时/计数器总线加载数值， 当他们各自的 LD 输入选通的时候，CTR0-31加载。 通过控制 CAPLDEN 位可以阻止捕捉寄存器数值的加载。在单次模式下， 一个停止信号产生的时候（StopValue=Mod4）该位被自动清除（不加载） 。 在APWM模式下CAP1与CAP2寄存器为有效的周期寄存器和比较寄存器； CAP3 与 CAP4 寄存器相对 CAP1 与 CAP2 寄存器为独立的影子寄存器 （APRD 与 ACMP） 。 4.6 中断控制中断控制 捕捉事件的发生（CEVT1-CEVT4，CTROVF）或者 APWM 事件的发生 （CTR=PRD，CTR=CMP）都将会产生一个中断请求。 计数器溢出事件（FFFFFFFF-00000000）也是一个中断源（CTROVF） 。 这些事件中的任一个事件都可以被选作中断源 （从eCAPx模块中） 连到PIE。 7 个中断事件 （CEVT1， CEVT2， CEVT3， CEVT4， CTROVF， CTR=PRD， CTR=CMP）可以产生中断。中断使能寄存器（ECEINT）用于使能/屏蔽中断源。 中断标志寄存器（ECFLG）包含中断事件标志和全局中断标志位（INT） 。 如果相应的中断事件使能，标志位为 1，INT 标志位为 0，那么一个中断脉 冲就会告知 PIE。 在其他的中断脉冲产生之前，在中断服务程序里必须通过中断清除寄存器 南京研旭电气南京研旭电气 8 （ECCLR）清除全局中断标志和相应的中断事件。通过强制中断寄存器 （ECFRC）可以强制发生某个中断事件，这个在测试的时候比较有用。 eCAP 模块中的中断 注 意 ： CEVT1 、 CEVT2 、 CEVT3 、 CEVT4 标 志 工 作 在 捕 捉 模 式 （ECCTL2CAP/APWM=0） ；CTR=PRD，CTR=CMP 标志工作在 APWM 模 式（ECCTL2CAP/APWM=1） ；CNTOVF 标志在两种模式下都可工作。 4.7 影子加载与锁存控制影子加载与锁存控制 在捕捉模式下，锁存逻辑阻止任何影子数据从 APRD 和 ACMP 寄存器中加 载到 CAP1 与 CAP2 中。 在 APWM 模式下，允许影子寄存器里的数据加载，并且还有两种选择： 立即： 只要有新的数据写入影子寄存器， APRD 或ACMP 将立即向 CAP1 或 CAP2 加载数据。 在周期相等的时候：即 CTR31:0=PRD31:0的时候有效寄存器从影子 寄存器加载数据 4.8 APWM 模式模式 南京研旭电气南京研旭电气 9 APWM 模式下的功能描述： 时间计数器不断与 2 个 32 位的比较寄存器比较。 CAP1 与 CAP2 用作周期与比较寄存器。 与影子寄存器 APRD、ACMP（CAP3、CAP4）配合形成双缓冲机制。 如果选择立即模式，只要数据写入影子寄存器，影子寄存器的值就会立即 加载到 CAP1 或者 CAP2 寄存器； 如是选择周期加载模式， 在 CTR=PRD 的时候，影子寄存器的值就会加载到 CAP1 或者 CAP2 寄存器。 写数值到有效寄存器 CAP1/2 后，数值也将写到各自相应的影子寄存器 CAP3/4 里。 在初始化的时候，周期值与比较值必须写到有效寄存器 CAP1 与 CAP2， 模块会自动复制初始化数值到影子寄存器中。在之后的数据更改时，只需 要使用影子寄存器就可以了。 APWM 模式下的 PWM 波形 5 捕捉模块寄存器捕捉模块寄存器 5.1 时间标志寄存器（时间标志寄存器（TSCTR） 位名称描述 31-0TSCTR32 位计数寄存器-捕捉事件的时间标志 南京研旭电气南京研旭电气 10 5.2 计数相位寄存器（计数相位寄存器（CTRPHS） 位名称描述 31-0CTRPHS计数相位寄存器 5.3 捕捉捕捉 1 寄存器（寄存器（CAP1） 位名称描述 31-0CAP1这个寄存器的作用：在 CMP 模式中，加载捕获事件中的 时间标志（TSCTR 的计数值） ；在 APWM 模式中，起到 APRD 的作用。 5.4 捕捉捕捉 2 寄存器（寄存器（CAP2） 位名称描述 31-0CAP2这个寄存器的作用：在 CMP 模式中，加载捕获事件中的 时间标志（TSCTR 的计数值） ；在 APWM 模式中，起到 ACMP 的作用。 5.5 捕捉捕捉 3 寄存器（寄存器（CAP3） 南京研旭电气南京研旭电气 11 位名称描述 31-0CAP3这个寄存器的作用：在 CMP 模式中，加载捕获事件中的 时间标志（TSCTR 的计数值） ；在 APWM 模式中，起到 APRD 影子寄存器的作用。 5.6 捕捉捕捉 4 寄存器（寄存器（CAP4） 位名称描述 31-0CAP4这个寄存器的作用：在 CMP 模式中，加载捕获事件中的 时间标志（TSCTR 的计数值） ；在 APWM 模式中，起到 ACMP 影子寄存器的作用。 5.7 ECAP 控制寄存器控制寄存器 1（ECCTL1） 位名称描述 15-14FREE/SOFT仿真控制 00：仿真暂停时 TSCTR 计数立即停止 01：TSCTR 一直计数，直到为 0 13-9PRESCALE输入信号分频选择 南京研旭电气南京研旭电气 12 00000：1 分频（不分频） 00001：2 分频 00010：4 分频 00011：6 分频 00100：8 分频 00101：10 分频 。 。 。 。 。 。 11110：60 分频 11111：62 分频 8CAPLDEN在捕获事件中使能 CAP1-4 寄存器的加载 0：禁止在捕获事件中加载 CAP1-4 寄存器的时间 1：使能在捕获事件中加载 CAP1-4 寄存器的时间 7CTRRST4CAP4 事件中重置计数器 0：在 CAP4 事件中不重置计数器 1：在 CAP4 捕获后重置计数器 6CAP4POL捕捉沿选择 0：CAP4 上升沿捕捉（RE） 1：CAP4 下降沿捕捉（FE） 5CTRRST3CAP3 事件中重置计数器 0：在 CAP3 事件中不重置计数器 1：在 CAP3 捕获后重置计数器 4CAP3POL捕捉沿选择 0：CAP3 上升沿捕捉（RE） 1：CAP3 下降沿捕捉（FE） 3CTRRST2CAP2 事件中重置计数器 0：在 CAP2 事件中不重置计数器 1：在 CAP2 捕获后重置计数器 2CAP2POL捕捉沿选择 0：CAP2 上升沿捕捉（RE） 1：CAP2 下降沿捕捉（FE） 1CTRRST1CAP1 事件中重置计数器 0：在 CAP1 事件中不重置计数器 1：在 CAP1 捕获后重置计数器 0CAP1POL捕捉沿选择 0：CAP1 上升沿捕捉（RE） 1：CAP1 下降沿捕捉（FE） 5.8 ECAP 控制寄存器控制寄存器 2（ECCTL2） 南京研旭电气南京研旭电气 13 位名称描述 15-11保留保留 10APWMPOLAPWM 输出极性选择。仅限于 APWM 模式 0：输出为高（比较值为高） 1：输出为低（比较值为低） 9CAP/APWMCAP 与 APWM 模式选择。 0：ECAP 模块工作于捕捉模式。此模式做了下列配 置： 通过 CTR=PRD 阻止 TSCTR 重置 阻止影子寄存器加载到 CAP1 与 CAP2 寄存器 允许用户使能加载 CAP1-4 寄存器 CAPx/APWMx 引脚作为捕捉输入 1：ECAP 模块工作于 APWM 模式。此模式做了下列 配置： CTR=PRD 重置 TSCTR 允许影子寄存器加载到 CAP1 与 CAP2 寄存器 禁止时间标志加载到 CAP1-4 寄存器 CAPx/APWMx 引脚作为 APWM 输出 8SWSYNC软件强制计数器同步。它提供一个简便的软件方法使 一些或者所有 ECAP 时基同步。在 APWM 模式下也 可以通过 CTR=PRD 实现同步。 0：无影响。 1：强制同步。写 1 后，该位返回一个 0 注意：选择 CTR=PRD 意味着仅限于 APWM 模式。 7-6SYNCO_SEL同步输出选择 00：选择同步输入事件为同步信号输出 01：选择 CTR=PRD 事件为同步信号输出 10：屏蔽同步信号输出 11：屏蔽同步信号输出 5SYNCI_EN计数器（TSCTR）同步输入选择模式 0：屏蔽同步输入操作 1：允许计数器根据一个 SYNCI 信号或者 S/W 事件 从 TSCTR 寄存器中加载。 南京研旭电气南京研旭电气 14 4TSCTRSTOP计数器停止位控制 0：计数器停止 1：计数器计数 3RE-ARM单次重加载控制。也就是等待停止触发。重加载功能 在单次或者连续模式下有效。 0：无影响 1：以下情况将强制为单次模式 1、复位 Mod4 计数器为 0 2、允许 Mod4 计数器持续计数 3、使能捕捉寄存器加载 2-1STOP_WRAP单次/连续模式下的停止值。 00：单次模式下，在 CAP1 的捕捉事件发生后产生停 止信号 连续模式下，在 CAP1 的捕捉事件发生后计数器 正常运行 01：单次模式下，在 CAP2 的捕捉事件发生后产生停 止信号 连续模式下，在 CAP2 的捕捉事件发生后计数器 正常运行 10：单次模式下，在 CAP3 的捕捉事件发生后产生停 止信号 连续模式下，在 CAP3 的捕捉事件发生后计数器 正常运行 11：单次模式下，在 CAP4 的捕捉事件发生后产生停 止信号 连续模式下，在 CAP4 的捕捉事件发生后计数器 正常运行 注意，该位的值与 Mod4 计数器的值向比较，如果相 等，将发生以下两件事件： Mod4 计数器暂停 捕捉寄存器不再加载新的数据 在单次模式下，后续的中断事件将不会向 PIE 发出中 断请求，除非重新配置模块。 0CONT/ONESHT连续/单次模式 0：连续模式 1：单次模式 5.9 ECAP 中断使能寄存器（中断使能寄存器（ECEINT） 南京研旭电气南京研旭电气 15 位名称描述 158保留保留 7CTR=CMP计数器匹配中断使能 0：屏蔽 1：使能 6CTR=PRD计数器周期匹配中断使能 0：屏蔽 1：使能 5CTROVF计数器溢出中断使能 0：屏蔽 1：使能 4CEVT4捕捉事件 4 中断使能 0：屏蔽 1：使能 3CEVT3捕捉事件 3 中断使能 0：屏蔽 1：使能 2CEVT2捕捉事件 2 中断使能 0：屏蔽 1：使能 1CEVT1捕捉事件 1 中断使能 0：屏蔽 1：使能 0保留保留 5.10 ECAP 中断标志寄存器（中断标志寄存器（ECFLG） 南京研旭电气南京研旭电气 16 位名称描述 158保留保留 7CTR=CMP计数器匹配状态标志位。仅限于 APWM 模式 0：无 1：计数器匹配比较寄存器值（ACMP） 6CTR=PRD计数器周期匹配状态标志位。仅限于 APWM 模式 0：无 1：计数器匹配周期寄存器值（APER）并重置 5CTROVF计数器溢出标志 0：无 1：计数器从 0000 0000 变化到 FFFF FFFF 4CEVT4捕捉事件 4 中断使能 0：无 1：在 ECAPx 引脚第四个捕捉事件发生 3CEVT3捕捉事件 3 中断使能 0：无 1：在 ECAPx 引脚第三个捕捉事件发生 2CEVT2捕捉事件 2 中断使能 0：无 1：在 ECAPx 引脚第二个捕捉事件发生 1CEVT1捕捉事件 1 中断使能 0：无 1：在 ECAPx 引脚第一个捕捉事件发生 0INT全局