【S32K3 RTD MCAL 篇1】 K344 KEY 控制 EMIOS PWM

一，文档简介
二，功能实现
- 2.1 软硬件平台
- 2.2 软件控制流程
- 2.3 资源分配概览
- 2.4 EB 配置
- - 2.4.1 Dio module
  - 2.4.2 Icu module
  - 2.4.4 Mcu module
  - 2.4.5 Platform module
  - 2.4.6 Port module
  - 2.4.7 Pwm module
- 2.5 main code
三，测试结果

一，文档简介

搞了有一段时间的S32K3了，MCAL的代码写了几个，但是一直没抽出时间好好写文章，MCAL的文章第一篇就从K344 EMIOS+ICU+TRIMUX+LCU的组合体开始，这个可以涉及到PORT, DIO, EMIOS，中断ICU，TRIGMUX,LCU等综合配置，板子平台还是基于NXP 官方S32K344EVB，RTD400，功能为：使用EMIOS0 两个通道,EMIOS1一个通道。EMIOS 0 其中一个通道输出PWM之后，通过TRIGUMX连接LCU生成一组互补的PWM，另外一个通道可以实现通过SW5 PT26按键实现硬件中断控制PWM占空比。EMIOS1一个通道直接连接到PTA29 板载红灯，通过改变PWM占空比实现亮度渐进改变，然后在亮灭直接循环改变实现呼吸灯效果。同时在PWM关闭红灯的时候，通过DIO打开板载绿灯，PWM打开红灯的时候，DIO关闭板载绿灯。
文字描述总是没有图形描述来的更加直观，直接上图：

在这里插入图片描述

图 1

二，功能实现

本篇文章基于之前把MCAL代码porting到S32DS的demo上，然后就在S32DS的平台下，通过EB配置MCAL 相关模块，再通过S32DS去编译并且下载仿真。当然喜欢命令行模式的，还是可以直接去用EB配置好的xmd文件，然后借助VScode去编译，过程也很简单，本文在此就不赘述命令行方式。

2.1 软硬件平台

板子：S32K344EVB，其他K3板子也可以
IDE：S32DS3.5
RTD: K344 RTD 400
MCAL tool： EBtresos Studio 29.0

2.2 软件控制流程

在讲具体的MCAL配置之前，先给出本文功能的软件流程图：
在这里插入图片描述

图 2

这里可以看到，默认的情况就是通过MCAL配置的情况，然后在代码里面也有去修改PWM的频率，然后通过按键以及循环延时等方式去修改PWM的占空比。

2.3 资源分配概览

将本文用到的硬件资源以及功能情况罗列如下：
在这里插入图片描述

图 3

关于emios相关总线的罗列配置如下：
在这里插入图片描述

图4

这里需要注意的是，对于MCL emios 中master bus和bus mode，需要在PWM模块中选择合适的PWM mode以及counter bus，否则要么配置报错，要么无法生成正确的PWM波形。
从官方的S32K3 RM中可以查阅，时钟通道和bus类型的情况：
在这里插入图片描述

图 5

比如，PWM0中选择的是EMIOS_CH23,那么这个bus对应的就是bus A,该时钟是可以给所有的通道使用的，所以PWM0是CH12是可以使用Bus A. CH22对应的是bus F，该时钟也是可以给所有通道使用的，所以PWM1 CH4 选择Bus F也没问题，CH0对应的是bus B，该时钟是对应通道0-7，所以对于PWM2是CH2也是可以使用的。在为自己的EMIOS 通道选择counter bus时钟源的时候，一定要考虑到counter bus对于通道覆盖度的问题。
除了counter bus的选择之外，还有就是PWM模式选择，这个就比较好办，对于时钟向上计数的，选择OPWMB，对于时钟向上向下计数的，选择OPWMCB中间对齐PWM。
在实际的使用中，通常是根据自己的PWM需求来决定模式选择，然后再根据RM下表：
在这里插入图片描述

图6

可以找到对应模式所能支持的通道类型，然后再根据图5中的通道类型去选择对应的通道，counter bus等。有了这些基础知识，下面直接进入EB 配置。

2.4 EB 配置

这里罗列出所有本文相关的EB tresos里面使用到的模块，并且重点给予需要具体配置的模块讲解。

在这里插入图片描述

图 7

2.4.1 Dio module

需要配置DioPort界面，主要目的是配置PTA30, 板载绿灯，选择DioPort Id=1，Dio Channel Id=14. 关于DioPortId, Dio Channel Id的规则如下：
Channel = DioChannelId + DioPortId∗16
For S32K3X4 derivatives

– Port AL=0
– Port AH=1
– Port BL=2
– Port BH=3
– Port CL=4
– Port CH=5
– Port DL=6
– Port DH=7
– Port EL=8
– Port EH=9
– Port FL=10
– Port FH=11
– Port GL=12
– Port GH=13

PTA30=>30=DioChannelId(14)+DioPortId*16

2.4.2 Icu module

首先配置IcuSiul2,目标是使能板载SW5,PTB26的输入中断。PTB26对应的是EIRQ[13],
则，对应的中断情况如下：
在这里插入图片描述

图 8

在这里插入图片描述

图 9

(1) Icu->IcuSiul2->IcuSiul2Channels:13
(2) Icu->IcuChannel配置如下：
在这里插入图片描述

图 10

选择IcuChannelRef为之前配置的IcuSiul2Channels，另外就是添加中断通知函数：
User_EdgeDetect,注意，这个函数就是代码里面需要添加的用户中断处理函数名。
（3）Icu->IcuHwInterruptConfigList-> ICU Peripheral ISR Name: SIUL2_0_IRQ_CH_13,IcuIsrEnable enable
2.4.3 Mcl module
该模块主要用于配置emios 计数时钟，trgmux，LCU的配置。
（1）Mcl->Trgmux Logic Instance->Hardware Instance: TRGMUX_IP_HW_INST_0
(2) Mcl->Trgmux Logic Group:
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图11

主要目的是通过Trigmux把PWM1 Emios0_ch4 连接到LCU0_IN0.
(3) Mcl->LCU Configuration
这里是配置LCU模块，主要功能是配置逻辑输入，以及逻辑输出情况，输入一个IN0，输出两个OUT0,OUT1.
在这里插入图片描述

图12

在这里插入图片描述

图13

在这里插入图片描述

图14

OUTPUT0 值0XAAAA=43690,
OUTPUT1 值0X5555=21845
这么做的目的是让输入的PWM生成一对互补的PWM。
在这里插入图片描述

图 15

（4）Mcl->Emios Common
添加两个Emios，分别为EMIOS_0, EMIOS_1,代表用到两个EMIOS。
EMIOS0配置了两个master bus通道：CH_22,CH_0，而且具有不同的模式类型，向上向下计数和向上计数。
EMIOS1配置了一个master bus通道：CH_23，向上计数
和图4对应。
在这里插入图片描述

图 16

在这里插入图片描述

图 17

注意，这里的通道并不是真正输出PWM的通道，只是需要使用PWM通道的counter bus通道，具有提供时钟能力的通道。

2.4.4 Mcu module

该模块是整个MCU用来配置时钟的基础，使用原始RTD PWM demo默认的情况，就一个点需要注意。
Mcu->McuClockSettingConfig_0->McuClockReferencePoint->McuClockReferencePoint_0->core clock 48MHZ.
这个时钟是EMIOS时钟的来源，有了时钟源，根据设定的周期，就不难计算真正的PWM频率了。比如需要一个1Khz的PWM，则可以配置period=48M/1K=48000

2.4.5 Platform module

Platform->Interrupt Controller->IntCtrlConfig0, 使能SIUL_1_IRQn, 并且添加Hanlder为：
SIUL2_EXT_IRQ_8_15_ISR
注意，这个SIUL2_EXT_IRQ_8_15_ISR不是乱写的，是要和Siul2_Icu_Ip_Irq.c里面的对应，否则会报错。
在这里插入图片描述

图18

不同的中断，有不同的中断服务函数，需要查到代码定义的函数名称填写到EB。
EB配置如下：
在这里插入图片描述

图19

2.4.6 Port module

配置8个引脚情况如下：
在这里插入图片描述

图 20

可以看到，有3路主EMIOS PWM，一路输入中断，一路输出GPIO，两路输出LCU 互补PWM。

2.4.7 Pwm module

Mcl里面配置的是EMIOS的counter 时钟通道，真正要输出的PWM通道都需要在Pwm模块中配置，并且链接到Mcu时钟源以及Mcl里面的emios counter bus源。
（1）Pwm->PwmEmios
添加两组，用来给对应的EMIOS模块，比如本文用到了EMIOS0,EMIOS1，所以需要添加两个:
在这里插入图片描述

图 21

对于PwmEmios_1,里面有一个通道，配置情况如下：
在这里插入图片描述

图22

PwmEmiosBusRef: /Mcl/Mcl/MclConfig/EmiosCommon_1/EmiosMclMasterBus_0
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图 23

可以看到，这里PwmEmios_1的busRef是Mcl里面的Emios_ch_23,即BusA
也就是说EMIOS1_CH12用的bus参考时钟来自EMIOS1_CH23，即Bus A。
PwmEmios_0里面配置了两个通道，配置情况如下：
在这里插入图片描述

图24

在这里插入图片描述

图25

EMIOS0_CH4用的bus参考时钟来自EMIOS0_CH22，即Bus F。
另外一个EMIOS0通道：
在这里插入图片描述

图 26

在这里插入图片描述

图27

EMIOS0_CH2用的bus参考时钟来自EMIOS0_CH0，即Bus B，所以选择Bus BCDE。
到这里，是可以清晰的知道，真正的PWM输出通道和内部的MCL的Emios counter bus通道的关系了。
（2）Pwm->PwmEmios
有了前面配置的PWM的具体信息，下面直接配置PWM的通道，一共三个通道：
PWM0, PWM1, PWM2，也正是代码里面需要用到的标志。
在这里插入图片描述

图 28

2.5 main code

#include "Pwm.h"
#include "Mcu.h"
#include "Port.h"
#include "Mcl.h"
#include "Platform.h"
#include "Dio.h"
#include "Icu.h"
//#include "check_example.h"

#define NUM_BLINK_LED     (uint32)10U
#define DELAY_TIMER       (uint32)5000000U
#define MCL_EMIOS_1_CH_23 (uint16)279U
#define MCL_EMIOS_0_CH_22 (uint16)22U
Mcl_LcuSyncOutputValueType PWM_OutputList[2];

volatile uint8 UserCountIrqCH0;
void TestDelay(uint32 delay);
void TestDelay(uint32 delay)
{
    static volatile uint32 DelayTimer = 0;
    while(DelayTimer<delay)
    {
        DelayTimer++;
    }
    DelayTimer=0;
}
void User_EdgeDetect(void)
{
    /* increment IRQ counter */
    UserCountIrqCH0++;
    if(UserCountIrqCH0 % 2 == 0)
    {
        Pwm_SetDutyCycle(PwmChannel_2, 0X6000);
     }
    else
    {
        Pwm_SetDutyCycle(PwmChannel_2, 0X2000);
    }
}
int main(void)
{
    uint8 num_blink = 0U, i = 0;
    uint16 duty_cnt = 0;
    UserCountIrqCH0 = 0U;
    /* Initialize the Mcu driver */
    Mcu_Init(&Mcu_Config_VS_0);

    /* Initialize the clock tree */
    Mcu_InitClock(McuClockSettingConfig_0);

    /* Apply a mode configuration */
    Mcu_SetMode(McuModeSettingConf_0);

    Platform_Init(NULL_PTR);
    /* Initialize all pins using the Port driver */
    Port_Init(&Port_Config_VS_0);

    /* Initialize Mcl driver */
    Mcl_Init(&Mcl_Config_VS_0);
    /* Initialize the Icu driver */
    Icu_Init(NULL_PTR);

    Icu_EnableEdgeDetection(IcuChannel_0);
    Icu_EnableNotification(IcuChannel_0);

    /* Initialize Pwm driver , after that Led on*/
    Pwm_Init(&Pwm_Config_VS_0);
    /* PTA29 duty cycle is 50% */
    Pwm_SetDutyCycle(PwmChannel_0, 0X4000);

   // PTB16,pwm1 , emios0_ch4, use trigmux LCU output 2 Complementarity PWM
    Mcl_LcuSyncOutputValueType lcuEnable[2U];
    lcuEnable[0].LogicOutputId = 0;
    lcuEnable[0].Value = 1U;
    lcuEnable[1].LogicOutputId = 1;
    lcuEnable[1].Value = 1U;
    Mcl_SetLcuSyncOutputEnable(lcuEnable, 2U);

    TestDelay(DELAY_TIMER);

    /* Set new period for all channels used external counter bus */
    Mcl_Emios_SetCounterBusPeriod(MCL_EMIOS_1_CH_23, 4800, FALSE); // pwmchannel_0 10Khz
    Mcl_Emios_SetCounterBusPeriod(MCL_EMIOS_0_CH_22, 1200, FALSE);// for PwmChannel_1, 20Khz
// PWM0: 10kHZ
//PWM1: 20KHZ
//PWM2:1KHZ
    // PTA29 10kHZ
    /* PTA29 duty cycle is 50% */
    Pwm_SetDutyCycle(PwmChannel_0, 0X4000);
      /* Setup new duty cycle to the pin*/
    Pwm_SetDutyCycle(PwmChannel_1, 0x4000);

    for(i=0; i <= 10; i++)
    {
        duty_cnt = i * 0x800;
        Pwm_SetDutyCycle(PwmChannel_0, duty_cnt);
        TestDelay(DELAY_TIMER);
    }

    /* Using duty cycle 0% and 100% to Blink LED */
    while(1)
    {
        /* pwm1 when duty cycle is 75% */
        Pwm_SetDutyCycle(PwmChannel_1, 0X6000);
        //Led off
        Pwm_SetDutyCycle(PwmChannel_0, 0X0000); //red off
        Dio_WriteChannel(DioConf_DioChannel_Digital_ledgreenPTA30, STD_HIGH); //green on
        TestDelay(DELAY_TIMER);

        /* pwm 1 when duty cycle is 25% */
        Pwm_SetDutyCycle(PwmChannel_1, 0X2000);
        //Led ON
        Dio_WriteChannel(DioConf_DioChannel_Digital_ledgreenPTA30, STD_LOW);     //Green OFF
        Pwm_SetDutyCycle(PwmChannel_0, 0X8000); //RED ON
        TestDelay(DELAY_TIMER);
        num_blink++;
    }

    /* De-Initialize Pwm driver */
    Pwm_DeInit();

    //Exit_Example(TRUE);

    return 0U;
}

三，测试结果

上电后，板载红灯闪烁，然后从灭渐进变亮，并且和绿灯交替闪烁。
测试PWM1 PTB16: EMIOS0_CH4，稳定后波形为20Khz，占空比在25%，75%交替改变。PWM2 PTB14:EMIOS0_CH2,稳定后，频率为1KHZ，随着板载的SW5按下，在25%，75%占空比交替改变。
测试PTD3,PTD2，可以看到是一对互补波形，并且和PTB16是一样的频率，占空比改变规律也一致，由此可知，本文的按键中断，3个主PWM，2个LCU PWM均已经工作。
在这里插入图片描述