前言

随开发板带的教程并没有给出eCAP的解释和例程。
通过TI给出的源码结合调试开发板，正式看懂eCAP。
特此记录，加深印象~

本文用eCAP1捕获ePWM3生成50%占空比的脉冲，并验证该脉冲的周期和占空比。

1 eCAP简介

eCAP即增强型捕获模块。
捕获模块能够捕获外部输入引脚的逻辑状态（电平的高或低、电平翻转时的上升沿或下降沿），并利用内部定时器对外部事件或者引脚状态的变化进行处理。

典型应用有：
- 电机测速
- 测量脉冲电平事件
- 测量脉冲信号周期和占空比
- 电压/电流传感器的PWM编码信号的解码

2 eCAP模块结构原理图

在CAP模式下，捕获信号经过分频和极性选择后进行识别，对应时刻TSCTR的值存入CAP1-4，用于计算脉冲周期和占空比。

3 ePWM3配置步骤：InitEPwmTimer()

上一篇博客TI DSP 28335 ePWM实现单路带死区PWM仔细介绍过ePWM配置。
此处不再注释。

ePWM3频率TBCLK为75MHz（SYSCLKOUT/2），占空比50%（即占(PWM3_TIMER_MAX +1)/TBCLK），周期T为2*(PWM3_TIMER_MAX +1)/TBCLK

#define PWM3_TIMER_MAX     8000

void InitEPwmTimer()
{EALLOW;SysCtrlRegs.PCLKCR0.bit.TBCLKSYNC = 0;EDIS;EPwm3Regs.TBCTL.bit.CTRMODE = TB_COUNT_UP; // Count upEPwm3Regs.TBPRD = PWM3_TIMER_MAX;EPwm3Regs.TBPHS.all = 0x00000000;EPwm3Regs.AQCTLA.bit.PRD = AQ_TOGGLE;      // Toggle on PRD// TBCLK = SYSCLKOUT/2EPwm3Regs.TBCTL.bit.HSPCLKDIV = 1;EPwm3Regs.TBCTL.bit.CLKDIV = 0;EALLOW;SysCtrlRegs.PCLKCR0.bit.TBCLKSYNC = 1;EDIS;
}

4 eCAP1配置步骤：InitECapture()

对eCAP1的配置步骤进行了详细的注释。

void InitECapture()
{// 失能eCAP1所有中断ECap1Regs.ECEINT.all = 0x0000;             // Disable all capture interrupts// 清除eCAP1所有中断标志位ECap1Regs.ECCLR.all = 0xFFFF;              // Clear all CAP interrupt flags// 禁止在捕获事件发生时装载CAP1-CAP4ECap1Regs.ECCTL1.bit.CAPLDEN = 0;          // Disable CAP1-CAP4 register loads// TSCTR停止计数ECap1Regs.ECCTL2.bit.TSCTRSTOP = 0;        // Make sure the counter is stopped// 配置外设寄存器// 运行于单次模式ECap1Regs.ECCTL2.bit.CONT_ONESHT = 1;      // One-shot// 单次模式下捕获事件4之后停止ECap1Regs.ECCTL2.bit.STOP_WRAP = 3;        // Stop at 4 events// 上升沿触发捕获事件1ECap1Regs.ECCTL1.bit.CAP1POL = 0;          // Rising edge// 下降沿触发捕获事件2ECap1Regs.ECCTL1.bit.CAP2POL = 1;          // Falling edge// 上升沿触发捕获事件3ECap1Regs.ECCTL1.bit.CAP3POL = 0;          // Rising edge// 下降沿触发捕获事件4ECap1Regs.ECCTL1.bit.CAP4POL = 1;          // Falling edge// 差分模式// 在捕获事件1发生时复位计数器ECap1Regs.ECCTL1.bit.CTRRST1 = 1;          // Difference operation// 在捕获事件2发生时复位计数器ECap1Regs.ECCTL1.bit.CTRRST2 = 1;          // Difference operation// 在捕获事件3发生时复位计数器ECap1Regs.ECCTL1.bit.CTRRST3 = 1;          // Difference operation// 在捕获事件4发生时复位计数器ECap1Regs.ECCTL1.bit.CTRRST4 = 1;          // Difference operation// 使能计时器同步ECap1Regs.ECCTL2.bit.SYNCI_EN = 1;         // Enable sync in// 同步输入SYNC_IN将作为同步输出SYNC_OUTECap1Regs.ECCTL2.bit.SYNCO_SEL = 0;        // Pass through                        // 使能在捕获事件发生时装载CAP1-CAP4ECap1Regs.ECCTL1.bit.CAPLDEN = 1;          // Enable capture units// TSCTR开始计数ECap1Regs.ECCTL2.bit.TSCTRSTOP = 1;        // Start Counter// Mod4重新装载ECap1Regs.ECCTL2.bit.REARM = 1;            // arm one-shot// 使能捕获事件4中断ECap1Regs.ECEINT.bit.CEVT4 = 1;            // 4 events = interrupt
}

5 ISR:周期及占空比计算

修改TI源码的ISR。
为方便观察实验结果，在InitECapture()中配置为差分模式。
该ISR能得到脉冲的周期、占空比以及进入CAP中断的次数。

interrupt void ecap1_isr(void)
{// 提取CAP1-CAP4的值TSt1 = ECap1Regs.CAP1;TSt2 = ECap1Regs.CAP2;TSt3 = ECap1Regs.CAP3;TSt4 = ECap1Regs.CAP4;// 计算周期Period1 = TSt1 + TSt2;Period2 = TSt3 + TSt4;// 计算占空比Duty1 = TSt1 / Period1;Duty2 = TSt3 / Period2;// 中断次数ECap1IntCount++;// 清除捕获事件4中断标志位ECap1Regs.ECCLR.bit.CEVT4 = 1;// 清除全局中断标志位ECap1Regs.ECCLR.bit.INT = 1;// Mod4重新装载ECap1Regs.ECCTL2.bit.REARM = 1;// 允许响应同组中断PieCtrlRegs.PIEACK.all = PIEACK_GROUP4;
}

6 主函数

这部分并没有修改TI的源码，只是增加了周期、占空比变量的声明。

#include "DSP28x_Project.h"     // Device Headerfile and Examples Include File// Configure the start/end period for the timer
#define PWM3_TIMER_MIN     10
#define PWM3_TIMER_MAX     8000// Prototype statements for functions found within this file.
interrupt void ecap1_isr(void);
void InitECapture(void);
void InitEPwmTimer(void);// Global variables used in this example
Uint32  ECap1IntCount;// 周期、占空比声明
Uint32  TSt1 = 0;
Uint32  TSt2 = 0;
Uint32  TSt3 = 0;
Uint32  TSt4 = 0;
float32 Period1 = 0;
float32 Period2 = 0;
float32 Duty1 = 0;
float32 Duty2 = 0;void main(void)
{// Step 1. Initialize System Control:
// PLL, WatchDog, enable Peripheral Clocks
// This example function is found in the DSP2833x_SysCtrl.c file.InitSysCtrl();// Step 2. Initalize GPIO:
// This example function is found in the DSP2833x_Gpio.c file and
// illustrates how to set the GPIO to it's default state.
// InitGpio();  // Skipped for this example  InitEPwm3Gpio();InitECap1Gpio();// Step 3. Clear all interrupts and initialize PIE vector table:
// Disable CPU interrupts DINT;// Initialize the PIE control registers to their default state.
// The default state is all PIE interrupts disabled and flags
// are cleared.
// This function is found in the DSP2833x_PieCtrl.c file.InitPieCtrl();// Disable CPU interrupts and clear all CPU interrupt flags:IER = 0x0000;IFR = 0x0000;// Initialize the PIE vector table with pointers to the shell Interrupt
// Service Routines (ISR).
// This will populate the entire table, even if the interrupt
// is not used in this example.  This is useful for debug purposes.
// The shell ISR routines are found in DSP2833x_DefaultIsr.c.
// This function is found in DSP2833x_PieVect.c.InitPieVectTable();// Interrupts that are used in this example are re-mapped to
// ISR functions found within this file.  EALLOW;  // This is needed to write to EALLOW protected registersPieVectTable.ECAP1_INT = &ecap1_isr;EDIS;    // This is needed to disable write to EALLOW protected registers// Step 4. Initialize all the Device Peripherals:
// This function is found in DSP2833x_InitPeripherals.c
// InitPeripherals();  // Not required for this exampleInitEPwmTimer();    // For this example, only initialize the ePWM TimersInitECapture();// Step 5. User specific code, enable interrupts:// Initalize counters:   ECap1IntCount = 0;// ECap1PassCount = 0;// Enable CPU INT4 which is connected to ECAP1-4 INT:IER |= M_INT4;// Enable eCAP INTn in the PIE: Group 3 interrupt 1-6PieCtrlRegs.PIEIER4.bit.INTx1 = 1;// Enable global Interrupts and higher priority real-time debug events:EINT;   // Enable Global interrupt INTMERTM;   // Enable Global realtime interrupt DBGM// Step 6. IDLE loop. Just sit and loop forever (optional):for(;;){asm("          NOP");}}

6 实验分析

将ePWM3输出的引脚EPWM3A(即GPIO4)接到eCAP1的捕获引脚ECAP1(即GPIO24)。

ePWM3频率TBCLK为75MHz（SYSCLKOUT/2），高、低电平各占50%，即占(PWM3_TIMER_MAX +1)/TBCLK，在该例为

 Ton=Toff=(PWM3_TIMER_MAX +1)/TBCLK=(8000+1)/75

eCAP并未分频，其计数器频率为为150MHz（SYSCLKOUT），对ePWM3生成的高、低电平进行捕获，TCR应为

 TCRcap=Ton*SYSCLKOUT=(8000+1)/75*150=16002

实际仿真为16001，见下图。
误差为

 Terror=1*SYSCLKOUT=1/150MHz=6.67ns

个人认为这完全在可接受范围内。

占空比仿真结果同理论结果，均为50%。

总结

第39篇

由于手头没有对应的编码器等试验器材，增强型正交编码脉冲eQEP这一章节就不进行学习了。日后如有接触再进行对应学习。
学习到这，已经能看到DSP的特点：

除了强大高效的算力，更特别适合于运动控制

愿今日之所自学，他日能助我一臂之力。

个人水平有限，有问题欢迎各位大神批评指正！

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