DSP28335学习记录（五）——eCAP、eQEP

void eCAP1_Init(void) { EALLOW; SysCtrlRegs.PCLKCR1.bit.ECAP1ENCLK = 1; // eCAP1 EDIS; //GPIO初始化 InitECap1Gpio(); //ECAP1初始化 ECap1Regs.ECEINT.all = 0x0000; // Disable all capture interrupts ECap1Regs.ECCLR.all = 0xFFFF; // Clear all CAP interrupt flags ECap1Regs.ECCTL1.bit.CAPLDEN = 0; // Disable CAP1-CAP4 register loads ECap1Regs.ECCTL2.bit.TSCTRSTOP = 0; // Make sure the counter is stopped //设置ecap ECap1Regs.ECCTL2.bit.CONT_ONESHT = 0; // 1：单次触发 0：连续模式 ECap1Regs.ECCTL2.bit.STOP_WRAP = 3; // 单次触发模式时，当4次捕获事件时，停止。连续模式时，继续 ECap1Regs.ECCTL1.bit.CAP1POL = 1; // 上升沿捕获 ECap1Regs.ECCTL1.bit.CAP2POL = 0; // 下升沿捕获 ECap1Regs.ECCTL1.bit.CAP3POL = 1; // 上升沿捕获 ECap1Regs.ECCTL1.bit.CAP4POL = 0; // 下升沿捕获 ECap1Regs.ECCTL1.bit.CTRRST1 = 1; // 1：相对时间模式；0：绝对时间模式 ECap1Regs.ECCTL1.bit.CTRRST2 = 1; // 1：相对时间模式；0：绝对时间模式 ECap1Regs.ECCTL1.bit.CTRRST3 = 1; // 1：相对时间模式；0：绝对时间模式 ECap1Regs.ECCTL1.bit.CTRRST4 = 1; // 1：相对时间模式；0：绝对时间模式 ECap1Regs.ECCTL2.bit.SYNCI_EN = 1; // 使能同步模式 ECap1Regs.ECCTL2.bit.SYNCO_SEL = 0; // 选择同步输入事件为同步信号输出 ECap1Regs.ECCTL1.bit.CAPLDEN = 1; // 使能计数器加载 ECap1Regs.ECCTL1.bit.PRESCALE = 0; // 输入信号1分频，1-62分频 ECap1Regs.ECCTL1.bit.FREE_SOFT = 0; // 仿真模式。仿真暂停，计数器暂停 ECap1Regs.ECCTL2.bit.TSCTRSTOP = 1; // 启动计数器 ECap1Regs.ECCTL2.bit.REARM = 1; // 单次重加载 // ECap1Regs.ECEINT.bit.CEVT1 = 1; // 当CAP1发生捕获事件，发生中断 // ECap1Regs.ECEINT.bit.CEVT2 = 1; // 当CAP2发生捕获事件，发生中断 // ECap1Regs.ECEINT.bit.CEVT3 = 1; // 当CAP3发生捕获事件，发生中断 ECap1Regs.ECEINT.bit.CEVT4 = 1; // 当CAP4发生捕获事件，发生中断 // ECap1Regs.ECEINT.bit.CTROVF = 1; // 当计数器溢出，发生中断 EALLOW; PieVectTable.ECAP1_INT = &ecap1_isr; //中断地址重映射 EDIS; IER |= M_INT4; PieCtrlRegs.PIEIER4.bit.INTx1 = 1; //PIE通道使能 // Enable global Interrupts and higher priority real-time debug events: EINT; // Enable Global interrupt INTM ERTM; // Enable Global realtime interrupt DBGM } __interrupt void ecap1_isr(void) { //32位计数器，150M系统时钟的情况下，计数器溢出是28.s， //就是这么豪横。一般不用担心溢出的事情. // if(ECap1Regs.ECFLG.bit.CTROVF == 1) //计数器溢出进入中断 // { // // } Uint32 HighTimer = ECap1Regs.CAP1; //相对时间模式下，CAP1上升沿触发，所以存放的是上升沿后的高电平持续脉冲个数。 Uint32 LowTimer = ECap1Regs.CAP2; //相对时间模式下，CAP2下降沿触发，所以存放的是下降沿后的低电平持续脉冲个数。 if(ECap1Regs.ECFLG.bit.CEVT4 == 1) //捕获事件4进入中断 { //占空比 eCAP1Result.Duty = (float)(HighTimer) / (float)(LowTimer + HighTimer); //频率 eCAP1Result.Frequency = (float) / (float)(HighTimer + LowTimer); //完成标志位 eCAP1Result.CompleteFlag = 1; } // ECap1Regs.ECCLR.bit.CEVT1 = 1; // ECap1Regs.ECCLR.bit.CEVT2 = 1; // ECap1Regs.ECCLR.bit.CEVT3 = 1; ECap1Regs.ECCLR.bit.CEVT4 = 1; // ECap1Regs.ECCLR.bit.CTROVF = 1; ECap1Regs.ECCLR.bit.INT = 1; ECap1Regs.ECCTL2.bit.REARM = 1; // Acknowledge this interrupt to receive more interrupts from group 4 PieCtrlRegs.PIEACK.bit.ACK4 = 1; }

二、eQEP

正交解码模块，主要是解码下图这种光电编码器的信号的。

光电编码器原理很简单，码盘转动时，边沿小孔会断断续续的透过光，两路受光元件放置间隔一段距离，所以他俩的信号有相位差，目前编码器上设置的差90度，也固定就是差1/4周期。

码盘转动方向会造成AB两路的超前滞后不同。所以，我们可以通过AB超前滞后判断方向，脉冲宽度判断速度。

另外，一般除了AB两路信号，还有两路：

I信号(有时叫z信号，索引信号)：表示绝对起始位置信号。一周一个脉冲。
S信号：选通信号，通常是限位开关的输出。

eQEP 主要包含以下几个功能单元：

–通过 GPIO MUX 寄存器编程锁定 QEPA 或者 QEPB 功能。

–正交解码单元（QDU）。

–位置计数器和位置计算控制单元（PCCU）。

–正交边沿捕获单元，用于低速测量（QCAP）。

–用于速度/频率测量的时基单元（UTIME）。

–用于检测的看门狗模块。

2.1 正交解码单元（QDU）

在正交-计数模式下，正交解码器产生方向信号和时钟信号送给位置计数器。通过确定 QEPA 和 QEPB 两个脉冲信号哪一个超前，来解码出旋转方向逻辑，并且将此方向逻辑更新到 QEPSTS 的 QDF 位。下图是方向解码逻辑的真值表以及状态机。

2.2 位置计数器（PCCU）

可以配置为如下几种模式：

–在索引事件到来时，位置计数器复位。

–在计数值达到设定的最大值时，位置计数器复位。

–第一个索引事件到来时，位置计数器复位。 –

-在定时事件到达时，位置计数器复位。

上述所有的操作模式，位置计数器都会在上溢时复位到 0，在下溢时复位到 QPOSMAX 最大值。

2.3 单元捕获单元（QCAP）及M、T法

有4个模块：

单位定时器：提供单位时间段
系统分频时基信号：计数用的时钟脉冲，可设置分频。
正交解码输出的边沿信号：编码器AB信号一周期4个边沿，可设置分频。
捕获计数模块：计数模块。

注意，和eCAP模块不同，这个计数器是16位，最大65535。时钟150M不分频，436.9us就会溢出。所以通常需要分频。

1，T 法

具体工作过程如下：捕获时钟（QCTMR）以系统时钟分频后的时基作基准运行，在每个单位位置事件发生时，QCTMR 的值会自动加载到捕获周期寄存器 QCPRD 中，之后捕获时钟自动清零，同时 QEPSTS 中的 UPEVNT 标志位会置 1，表明有新值锁存到 QCPRD 寄存器，通知 CPU 进行操作。下图为低速速度测量的时序，此种测量方式，只有在下面两个条件满足时才是正确的。

条件 1：单元位置事件之间不能超过捕获时钟的最大值，不能超过 65535。

条件 2：没有换向发生。

如果上述条件不满足，定时器上溢时，捕获单元的错误标志位 QEPSTS[COEF] 会置 1，如果两个单元位置事件发生方向变化，则状态寄存器 QEPSTS[COEF]错误标识被置位。所以该种方式只适用于低速的时候。

2，M 法

捕获时钟寄存器和捕获周期寄存器可以配置成如下事件发生时，会把值锁存到 QCTMRLAT 和 QPPRDLAT 中。

事件 1：CPU 读 QPOSCNT 寄存器时。

事件 2：单位时间事件发生时。

如果 QEPCTL[QCLM]位被清零了，那么当 CPU 读取位置计数器时，捕获时钟和捕获周期寄存器的值分别被锁存到 QCTMRLAT 和 QPPRDLAT 寄存器中。EQEP 边沿捕获单元时序图如下

如果 QEPCTL[QCLM]位置 1，那么当单位时间事件发生时，位置计数器、捕获时钟寄存器和捕获周期寄存器的值分别锁存到 QPOSLAT、QCTMRLAT 和 QCPRDLAT 中。

3，M/T法

结合以上两种的优点。

简单的说：

T法就是测量一个A／B脉冲的周期，有多少个时钟脉冲。
M法就是测量一个固定(单位)时间段内，有几个周期的A/B信号。
M/T法就是测量个固定(单位)时间段内，有多少个时钟脉冲，有几个周期的A/B信号。

M/T法的优点可以同时满足高速，低速。

当然适用范围仍然是，高速不能超过时钟频率，低速不能低于单位时间段。否则误差将非常大。

公式：

其中，

m1：单位时间内，AB信号个数，

m2：单位时间内，时钟脉冲个数，

P：编码器一周输出AB脉冲个数，

fc：时钟脉冲频率。

解释：m1/P是单位时间内，编码器转的圈数；fc/m2是一秒有多少个单位时间；相乘就是一秒转几圈，乘60就是一分钟转几圈。

2.4 eQEP模块配置

需要配置的有：

1，单位定时器

2，正交解码模块模式

3，位置计数器

3.1 复位模式

3.2 最大位置

3.3 单位定时器使能

3.4 位置锁存模式

4，边沿捕获

4.1 时基脉冲分频

4.2 边沿脉冲分频

4.3 捕获使能

例程，

 #if (CPU_FRQ_150MHZ) EQep1Regs.QUPRD=; // Unit Timer for 100Hz at 150 MHz SYSCLKOUT #endif #if (CPU_FRQ_100MHZ) EQep1Regs.QUPRD=; // Unit Timer for 100Hz at 100 MHz SYSCLKOUT #endif //正交解码模块 EQep1Regs.QDECCTL.bit.QSRC=00; // 正交计数模式 //位置计数模块 EQep1Regs.QEPCTL.bit.FREE_SOFT=2; //软件仿真，仿真暂停，计数不停 EQep1Regs.QEPCTL.bit.PCRM=00; //模式1: 索引事件触发，计数器复位 EQep1Regs.QEPCTL.bit.UTE=1; //单位定时器使能 EQep1Regs.QEPCTL.bit.QCLM=1; // 当单位时间事件发生，锁存 EQep1Regs.QPOSMAX=0xffffffff; //最大位置 EQep1Regs.QEPCTL.bit.QPEN=1; // QEP 使能 //边沿捕获模块 EQep1Regs.QCAPCTL.bit.UPPS=5; // 正交解码器输出的AB边沿脉冲 QCLK/32 分频。 EQep1Regs.QCAPCTL.bit.CCPS=7; // 单位时基脉冲 = 系统时钟/128 分频。 EQep1Regs.QCAPCTL.bit.CEN=1; // QEP 捕获使能

2.5 结果计算

结果在哪里？再看一下框图：LAT结尾就是锁存器，当事件到来会把计数结果记录进去。

其中，

QPOSLAT：事件触发锁存当前的位置数，

QPOSSLAT：选通事件触发锁存当前的位置数，

QPOSILAT：索引事件触发锁存当前的位置数，

QCPRDLAT：事件触发锁存当前的时钟数，且计数器复位。

例如要测速，用M/T法：

单位事件内，

m1 就是QPOSLAT当前值 – QPOSLAT前一个值。

m2 就是QCPRDLAT。

P值和编码器有关，fc就是边沿捕获模块的时基脉冲频率，这两个是常数。

暂告一段落吧。

通信协议I2C, SPI 等等后面再整吧。

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DSP28335学习记录（五）——eCAP、eQEP

一、eCAP

1.1 APWM模式

1.2 捕获模式