隨著能源需求的日益擴(kuò)大，科技的日趨智能化，高精度的多電平驅(qū)動(dòng)輸出諧波抑制，已日趨成為人們生產(chǎn)生活的必然趨勢(shì)。中科昊芯順應(yīng)時(shí)代需求，推出適用于高精度工業(yè)自動(dòng)化運(yùn)動(dòng)控制的新版HXS320F28034PNT數(shù)字信號(hào)處理器DSP，芯片ECAP模塊APWM功能，以32位計(jì)數(shù)配置周期，可輸出頻率為0.028Hz~120MHz的單極性PWM波，從而有效輔助EPWM模塊，輸出七路雙極性PWM波，更加有效地助力于工程師實(shí)現(xiàn)精確的多電平驅(qū)動(dòng)，可廣泛應(yīng)用于電動(dòng)車、電動(dòng)汽車、公交、地鐵、高鐵、全電飛機(jī)、新能源發(fā)電、機(jī)器人控制等工業(yè)自動(dòng)化高精度控制領(lǐng)域。

自平頭哥半導(dǎo)體有限公司的劍池集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（以下簡(jiǎn)稱“CDK”）支持HX2000系列芯片調(diào)試以來(lái)，本期以ECAP_APWM輸出實(shí)例對(duì)APWM電機(jī)備用調(diào)速原理展開(kāi)介紹。APWM非對(duì)稱脈寬調(diào)制控制技術(shù)，是PWM脈寬調(diào)制控制輸出的一種類型，原理詳見(jiàn)推文《芯教程|平頭哥CDK助力中科昊芯HX2000系列芯片之PWM電機(jī)調(diào)速》。

HX2000系列ECAP_APWM模式工作原理如下，可通過(guò)ECCTL2[CAP_APWM]選擇工作于捕獲CAP或單極性輸出APWM模式。由32位計(jì)數(shù)器CTR提供時(shí)基，通過(guò)系統(tǒng)時(shí)鐘SYSCLK產(chǎn)生計(jì)數(shù)CTR[0-31]。通過(guò)ECCTL2[SYNCI_EN]拉低選擇與SYSCLK同步，或置高通過(guò)ECCTL2[SYNCOSEL]選擇，與其他計(jì)數(shù)器在SYNCI或CTR=PRD事件時(shí)同步；或通過(guò)ECCTL2[SWSYNC]強(qiáng)制實(shí)現(xiàn)，與其他計(jì)數(shù)器的軟件同步。計(jì)數(shù)器CTR工作在計(jì)數(shù)增模式，采用公式TPWM=(CAP1+1)*TTSCTR，通過(guò)CAP1與CAP2寄存器配置輸出的周期與占空比，并不斷與32位周期PRD或比較CMP寄存器相比較，在CTR=PRD或CTR=CMP事件時(shí)，通過(guò)ECCTL2[APWMPOL]控制產(chǎn)生置高或拉低動(dòng)作，輸出單極性PWM波。

計(jì)數(shù)器CTR可與影子寄存器APRD、ACM配合形成雙緩沖機(jī)制，將數(shù)據(jù)寫(xiě)入ACM影子寄存器改變CAP3周期值與CAP4比較值，在立即或周期加載模式下，在立即或當(dāng)CTR=PRD事件時(shí)，加載到CAP1或者CAP2寄存器，實(shí)現(xiàn)APWM輸出周期與占空比調(diào)節(jié)。

詳細(xì)介紹參見(jiàn)公眾號(hào)B站視頻講解，二維碼指路：

由此設(shè)計(jì)ECAP_APWM輸出實(shí)例：實(shí)現(xiàn)單路PWM 6Hz到12Hz閃變輸出，上升沿觸發(fā)外部中斷LED1閃燈，故硬件連接為ECAP1(GPIO19)-XINT2(GPIO17)，如下圖所示：

實(shí)例所采用軟硬件開(kāi)發(fā)環(huán)境，詳見(jiàn)推文《芯經(jīng)驗(yàn)|平頭哥助力中科昊芯HX2000系列芯片之HRCAP高精度脈沖捕獲》。

基于以上分析，在CDK上開(kāi)發(fā)ECAP_APWM輸出程序，代碼包括：ECAP與XINT2外設(shè)GPIO引腳、ECAP_APWM、XINT2上升沿觸發(fā)功能配置程序，APWM頻率在6Hz到12Hz閃變、XINT2外部中斷觸發(fā)LED1閃燈的中斷服務(wù)程序，主程序調(diào)用執(zhí)行。

CDK上開(kāi)發(fā)ECAP_APWM輸出程序，編譯結(jié)果如下圖：

編譯通過(guò)后，可以開(kāi)始調(diào)試，調(diào)試結(jié)果如下圖：

調(diào)試后，ECAP_APWM輸出頻率閃變效果如下圖：

外部中斷的觸發(fā)效果如下圖:

關(guān)于中科昊芯

“智由芯生 創(chuàng)享未來(lái)”，中科昊芯是數(shù)字信號(hào)處理器專業(yè)供應(yīng)商。作為中國(guó)科學(xué)院科技成果轉(zhuǎn)化企業(yè)，瞄準(zhǔn)國(guó)際前沿芯片設(shè)計(jì)技術(shù)，依托多年積累的雄厚技術(shù)實(shí)力及對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈的理解，以開(kāi)放積極的心態(tài)，基于開(kāi)源指令集架構(gòu)RISC-V，打造多個(gè)系列數(shù)字信號(hào)處理器產(chǎn)品，并構(gòu)建完善的處理器產(chǎn)品生態(tài)系統(tǒng)。產(chǎn)品具有廣闊的市場(chǎng)前景，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制及電機(jī)驅(qū)動(dòng)、數(shù)字電源、光伏、儲(chǔ)能、新能源汽車、消費(fèi)電子、白色家電等領(lǐng)域。