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超详细教程 | Hands-On 基于 Flagchip FC4150 MCAL-PWM 驱动 RGB灯

作者：繁依Fanyi0 | 2024-08-23 10:43:32

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简介

本文将详细介绍如何使用 EB 工具配置 Flagchip FC4150 MCAL PWM 驱动 RGB，并重点强调了配置 pwm 模块的过程以及对 pwm 模块的详细解释。关于 mcu、port 、dio、icu、adc 模块可参考之前发布的博文。本次示例演示将会使用 FTU0_CH3、FTU0_CH5、 FTU0_CH7 通道来驱动 RBG 灯点亮

硬件平台：旗芯微 FC4150 DEMO BOARD V2 开发板

软件平台：EB tresos 28.1.0 、Flagchip_FC_IDE 4.04

MCAL: V1.1.0 & V1.1.1

一、MCAL 配置

1.1 配置 MCU 模块

1.1.1 根据 demo board 电位器原理图所示，我们需要在MCU模块-> PCC下添加Port B 、E、FTU 0的外设并配置为时钟使能。

▲ 图 1.1.1

▲ 图 1.1.2

1.2 配置 PORT 模块

1.2.1进入Port B 的 PortPin 界面下，添加 PTB15引脚并命名为 RGB1_UL，配置 PTB15 为 FTU0_CH3 、输出模式，默认电平为低。

▲ 图 1.2.1

1.2.2进入Port B 的 PortPin 界面下，添加 PTB17引脚并命名为 RGB1_VL，配置 PTB17 为 FTU0_CH5 、输出模式，默认电平为低。

▲ 图 1.2.2

1.2.3 进入Port E 的 PortPin 界面下，添加 PTE7 引脚并命名为 RGB1_WL，配置 PTE7 为 FTU0_CH7 、输出模式，默认电平为低。

▲ 图 1.2.3

1.3配置 PWM 模块

1.3.1 在Module Configurations 中添加 PWM模块，在 PWM模块中的 PwmFtuModule 下添加 FTU 外设。

▲ 图 1.3.1

1.3.2 双击 Index 0 进入PwmFtuModule_0-> Ftu Modules 配置界面，选择 Ftu 外设为 FTU_0，时钟选择为 CORE，参考源为 McuClockReferencePoint_Sys，选择 PWM 计数方式为边沿对齐模式、设置 PWM 频率为 10 Khz。

▲ 图 1.3.2

1.3.3 进入 PwmFtuModule_0-> PwmFtuChannels 的配置界面，添加三个 PWM_FTU_Channal ，将 Name 分别修改为 RGB1_UL、RGB1_VL、RGB1_WL， Ftu Hardware Channel 更改为与原理图对应的 FTU_CH3、FTU_CH5、FTU_CH7 通道、将通道设置为相互之间独立。

▲ 图 1.3.3

1.3.4 进入 PWM->PwmChannelConfigSet的配置界面添加三个 PwmChannel、Name 分别修改为RGB1_RED、RGB1_BLUE、RGB1_GREEN

▲ 图 1.3.4

1.3.4.1 双击 Index 0 进入RGB1_RED配置界面，选择 PwmFtuChannel 为刚刚在 PwmFtuModule_0-> PwmFtuChannels 下配置的通道，选择 PWM 极性为高，选择 PWM 空闲时的电平为低。

▲ 图 1.3.4.1

1.3.4.2 RGB1_BLUE、RGB1_GREEN 重复 1.3.4.1 的操作即可。

二、示例代码解析

2.1 将 EB 配置好的工程编译并更新代码至 FCIDE 中

2.2 Main 函数

将 Bsp_Pwm_Init 函数取消屏蔽，Bsp_Pwm_5ms_Task_Event 函数添加至任务时间片函数中

▲ 图 2.2.1

▲ 图 2.2.2

2.3 Pwm_PBcfg.c

我们可以看到 FTU0外设、FTU0_CHx 在EB 工具配置好的属性

▲ 图 2.3.1(FTU硬件模块配置属性)

▲ 图 2.3.2(FTU通道配置属性)

2.4 Bsp_Pwm.c

在demo示例中修改 Bsp_Pwm_5ms_Task_Event函数，如图3.4所示

▲ 图 2.4

三、烧录 & 调试

3.1 将工程编译并烧录到开发板

观察 RGB 灯，可以看到 RBG 呈呼吸状态被点亮

▲ 图 3.1

四、MCAL PWM 模块详解

FC4150 PWM 模块提供独立/互补/同步通道输出，边沿/中心对齐模式，产生可变占空比与周期脉冲等功能

4.1 General 配置

▲ 图 4.1

①PwmConfigurationOfOptApiServices

PwmDeInitApi：复位 PWM 配置
PwmGetOutputState ：获取 PWM 输出状态
PwmSetDutyCycle ：设置 PWM 占空比
PwmSetOutputToIdle ：将 PWM 输出设置为空闲状态
PwmSetPeriodAndDuty ：设置 PWM 占空比和 PWM 周期使能，只有在 PWM-> PwmChannelConfigSet 下选用了 PWM_VARIABLE_PERIOD 才可以使用
PwmVersionInfoApi：读 PWM 模块版本信息
PwmGetChannelStateApi：获取 PWM 通道状态
PwmEnableTriggerOut ：使能 PWM 触发输出

②PwmGeneral

PwmDevErrorDetect：是否开启错误检测
PwmDutycycleUpdatedEndperiod：选择更新 PWM 占空比的方式，立即更新/周期结束后更新
PwmLowPowerStatesSupport：启用PWM低功耗模式，电源状态管理相关的函数有(PWM_SetPowerState、 PWM_GetCurrentPowerState、 PWM_GetTargetPowerState、 PWM_PreparePowerState,、PWM_Main_PowerTransitionManager)
PwmPowerStateAsynchTransitionMode：不需要配置
Pwm Enable User Mode Support：不需要配置
PwmIndex：指定此模块实例的编号。如果只有一个实例，则其 Id 应为 0
Fault Support Enable：启用故障功能，用于关停 PWM 输出
EnableMaskingOperations ：启用两个功能函数，分别是强制停止 PWM 通道输出、解除强制停止 PWM 通道输出

4.2 PwmChannel配置

添加在 PwmFtuModule 配置好的通道

▲ 图 4.2

4.2.1 双击Index 进入PwmChannel-> General配置

▲ 图 4.2.1

PwmChannelId：PWM 通道 Id 号
PWM Hardware IP：PWM 的硬件单元选择
PwmFtuChannel ：选择一个 FTUx Channelx 配置
PwmChannelClass：PWM 通道类别，可选固定周期，可变周期
PwmPolarity ：PWM 极性
PwmIdleState ：PWM 空闲状态电平
Default Period(HZ)：默认 PWM 输出周期 (unit:Hz)
Default Period Value ：默认 PWM 输出周期 (unit:s)
PwmDutycycleDefault ：默认 PWM 占空比
PwmNotification：PWM 中断回调函数

4.3 PwmFtuModule配置

最多可添加 FTU 0-7 ，8个FTU硬件外设

▲ 图 4.3

4.3.1 双击 Index0 进入PwmFtuModule-> PwmFtuModule_0->Ftu Modules配置界面

▲ 图 4.3.1

Ftu Hardware Module：选择Ftu 硬件外设
Ftu Module Prescaler：Ftu 预分频器
Ftu Module clock selection：选择 Ftu 时钟输入源
Ftu Module clock Frequency：选择 Ftu 时钟频率
Ftu Module's Channels Alignment：选择计数模式
Reload Frequency：重新加载次数，例：当选择 LDFQ_EACH1 每次 cnt 计数等于 mod 时进行一次重新加载
Default Period：配置 PWM 周期
Default Period Value：根据 Default Period 点击计算器标识可自动计算出
Deadtime Counter：死区时间配置
DeadTime Counter Prescaler：死区时间计数分频器

Dead Time config note: 死区的值是以 Default Period Value 去进行设置的，例如图 4.3.1，这边是直接走的 Core CLK，150M，配置频率为 10k，那一个周期就是 100us，period value 就是 150M/10K=15000。如果这里要做一个 1us 的 deadtime，那么 counter 就填 150。counter 到 150 就是 1/10K/(15000/150)=1us。死区的分频是为了让 dead value 能够设大点。需要注意的是死区的 value 是不经过上面的 Ftu Module Prescaler 分频的。也就是说，如果 Module Prescaler 选择 2 分频，那下面 Period Value 就会变成 7500，但还得按照15000 去算 dead value,它只与 Core CLK 有关

Pwm Background Debug Mode configuration：PWM 在 Debug 时的行为，可选计数停止设立标志位、计数停止输出进入安全模式、计数停止输出冻结、继续进行 PWM 输出
Pwm Fault Funtionality and Clear Mode：故障控制模式，在使能 Fault Support Enable 可以进行配置，可选所有通道禁用、启用偶数通道故障控制，手动故障清除、启用所有通道故障控制，手动故障清除、启用所有通道故障控制，自动清楚故障。使用手动清楚故障时，需要开启中断。
Enable External Trigger Channel x：使能外部信号进行 PWM Channel 输出
Enable Reload Trigger：使能重新装载时的触发信号

4.3.2 PwmFtuModule-> PwmFtuModule_0->Ftu Fault 配置界面