前言

??上篇文章記錄了為GD32的BSP添加了PWM信號(hào)輸入捕獲的驅(qū)動(dòng)，并實(shí)現(xiàn)了對(duì)SC60228DC磁編碼器數(shù)據(jù)的讀?。≒WM接口），最后還做了一點(diǎn)簡(jiǎn)單的測(cè)試。今天過(guò)來(lái)繼續(xù)修輪子，適配一下PWM驅(qū)動(dòng)。這里不得不提一下，造輪子或者修輪子可能是比較枯燥的，如果有也想搞一搞這個(gè)小車但懶得造輪子的小伙伴可以等我都弄完了直接用完適配好的程序，可能大多數(shù)同學(xué)都更喜歡玩上層實(shí)現(xiàn)具體功能的部分。不過(guò)對(duì)于我來(lái)說(shuō)，在這之前還有很多輪子要修。

相關(guān)硬件電路

??介于上篇文章有小伙伴產(chǎn)生了一些疑問(wèn)，所以后面的文章我盡量把相關(guān)的一些東西提前羅列一下，比如今天要調(diào)試的是驅(qū)動(dòng)無(wú)刷電機(jī)的PWM信號(hào)。那下面就是其中一路電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路原理圖，無(wú)刷電機(jī)的三項(xiàng)引線分別由三個(gè)NCE6005AS的雙N溝道MOS管驅(qū)動(dòng)。其中G2拉高，G1拉低時(shí)，高側(cè)MOS管導(dǎo)通，該項(xiàng)被接入VDD，相反則低測(cè)MOS導(dǎo)通，該項(xiàng)被接入GND。而Mos管由EG2134的三半橋柵極驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)，最初的介紹視頻里面也提過(guò)，我這里用的是全國(guó)產(chǎn)化的方案，所以相對(duì)國(guó)外的一些集成IC來(lái)說(shuō)，器件要零散一些，但主要功能一致。而柵極驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)則是三路互補(bǔ)PWM，其中HINx和LINx為一組。

如下是EG2134的輸入輸出邏輯真值表：

想了解更多器件信息，可參閱其芯片手冊(cè)：EG2134芯片手冊(cè)

PWM驅(qū)動(dòng)移植

源文件適配

??目前我用的這塊GD32E503器件還沒(méi)有適配PWM驅(qū)動(dòng)，所以還是有兩個(gè)選擇，如果能找到一個(gè)類似的驅(qū)動(dòng)移植就會(huì)簡(jiǎn)單一點(diǎn)，否則就要走第二條路，完全自己適配，就要麻煩很多。首先對(duì)于RTT的PWM驅(qū)動(dòng)有現(xiàn)成的，只要打開(kāi)“RT_USING_PWM”宏即可把“rt_drv_pwm.c”添加到工程里。

而對(duì)于BSP的底層驅(qū)動(dòng)，我用的這塊器件并沒(méi)有適配，但好在RTT對(duì)于arm內(nèi)核的GD32器件的適配度還是挺高的，可以在arm內(nèi)核的BSP內(nèi)找到相關(guān)驅(qū)動(dòng)，那閑話少說(shuō)，先拷貝過(guò)來(lái)再說(shuō)。

??接下來(lái)的工作就是要看一下驅(qū)動(dòng)是否匹配，把不匹配的地方適配一下就可以了。首先來(lái)說(shuō)，RTT層的PWM功能還是比較完善的，已經(jīng)支持了互補(bǔ)PWM模式的配置，也有配置死區(qū)的接口。但看了一下GD32的BSP層的驅(qū)動(dòng)，只適配了普通的PWM功能，沒(méi)有互補(bǔ)模式。所以著重的工作就是適配互補(bǔ)模式的PWM。首先看”drv_pwm.c”下的第一個(gè)結(jié)構(gòu)體TIMER_PORT_CHANNEL_MAP_S，用來(lái)定義PWM用到的timer以及輸出通道和輸出引腳。原本的定義首先沒(méi)有互補(bǔ)通道的IO配置，其次直接用GD32固件庫(kù)的Port和pin定義的，所以配置只能固化到代碼里。

1typedefstruct 2{ 3rt_int8_tTimerIndex;//timerindex:0~13 4rt_uint32_tPort;//gpioport:GPIOA/GPIOB/GPIOC/... 5rt_uint32_tpin;//gpiopin:GPIO_PIN_0~GPIO_PIN_15 6rt_uint16_tchannel;//timerchannel 7char*name; 8}TIMER_PORT_CHANNEL_MAP_S;

這里我想實(shí)現(xiàn)更多的使用配置文件配置，而配置文件配置如果也采用uint32類型的Port的寄存器地址去定義是很不直觀的。所以添加了互補(bǔ)通道的同時(shí)，也修改了一下定義方式，具體怎么用且往后看。

1typedefstruct 2{ 3rt_int8_tTimerIndex;//timerindex:0~13 4char*OP_Port;//A,B,C,D... 5rt_uint16_tOP_pin;//GPIO_pin:0~15 6char*ON_Port;//A,B,C,D... 7rt_base_tON_pin;//GPIO_pin:0~15 8rt_uint16_tchannel;//timerchannel 9char*name; 10}TIMER_PORT_CHANNEL_MAP_S;

再往下看就是原本驅(qū)動(dòng)里面對(duì)PWM引腳等信息的固化配置，比如PWM配置的是Timer3的ch2，輸出引腳是GPIOB_8：

1staticstructgd32_pwmgd32_pwm_obj[]={ 2#ifdefRT_USING_PWM1 3{.tim_handle={3,GPIOB,GPIO_PIN_8,2,"pwm1"}}, 4#endif 5#ifdefRT_USING_PWM2 6{.tim_handle={3,GPIOB,GPIO_PIN_8,2,"pwm2"}}, 7#endif 8... 9... 10};

修改后的代碼如下，其中所以配置都由宏定義實(shí)現(xiàn)，而具體的宏定義后面可以用Kconfig實(shí)現(xiàn)圖形化配置：

1staticstructgd32_pwmgd32_pwm_obj[]={ 2#ifdefRT_USING_PWM1 3{.tim_handle={RT_USING_PWM1_TIMER_INDEX,RT_USING_PWM1_OP_PORT,RT_USING_PWM1_OP_PIN,RT_USING_PWM1_ON_PORT,RT_USING_PWM1_ON_PIN,RT_USING_PWM1_CH,RT_USING_PWM1_NAME}}, 4#endif 5#ifdefRT_USING_PWM2 6{.tim_handle={RT_USING_PWM2_TIMER_INDEX,RT_USING_PWM2_OP_PORT,RT_USING_PWM2_OP_PIN,RT_USING_PWM2_ON_PORT,RT_USING_PWM2_ON_PIN,RT_USING_PWM2_CH,RT_USING_PWM2_NAME}}, 7#endif 8... 9... 10};

上面提到過(guò)為了配置的時(shí)候更直觀，沒(méi)有直接使用寄存器地址值，而是用的字符’A’,’B’等去代表GPIOA，GPIOB。對(duì)于PIN的定義也類似，所以這里需要添加一個(gè)配置參數(shù)到具體的Port和pin的轉(zhuǎn)換接口：

1staticrt_uint32_tget_gpio_periph_port(charpot) 2{ 3rt_uint32_tPort=0; 4switch(pot) 5{ 6case'A': 7Port=GPIOA; 8break; 9case'B': 10Port=GPIOB; 11break; 12case'C': 13Port=GPIOC; 14break; 15case'D': 16Port=GPIOD; 17break; 18case'E': 19Port=GPIOE; 20break; 21case'F': 22Port=GPIOF; 23break; 24case'G': 25Port=GPIOG; 26break; 27default: 28Port=0; 29break; 30} 31returnPort; 32} 33staticrt_uint32_tget_gpio_periph_pin(rt_uint16_tpn) 34{ 35rt_uint32_tPin=0; 36if(pn16) 37{ 38Pin=GPIO_PIN_0<39} 40else{ 41LOG_E("Unsportgpiopin! "); 42} 43returnPin; 44}

有了上面的對(duì)應(yīng)接口，原驅(qū)動(dòng)里的一些配置代碼跟隨做一下調(diào)整即可。我下面只給出改動(dòng)稍大的一些地方，比如對(duì)于gpio的初始化代碼，要添加一路互補(bǔ)IO的初始化，如果不適用互補(bǔ)PWM，配置文件里面不進(jìn)行配置即可，這里就會(huì)跳過(guò)互補(bǔ)IO的初始化：

1staticvoidgpio_config(void) 2{ 3rt_int16_ti; 4rt_uint32_tport; 5rt_uint32_tpin; 6/*configtheGPIOasanalogmode*/ 7for(i=0;isizeof(gd32_pwm_obj)/sizeof(gd32_pwm_obj[0]);++i) 8{ 9port=get_gpio_periph_port(*(gd32_pwm_obj[i].tim_handle.OP_Port)); 10pin=get_gpio_periph_pin(gd32_pwm_obj[i].tim_handle.OP_pin); 11if(port) 12gpio_init(port,GPIO_MODE_AF_PP,GPIO_OSPEED_50MHZ,pin); 13port=get_gpio_periph_port(*(gd32_pwm_obj[i].tim_handle.ON_Port)); 14pin=get_gpio_periph_pin(gd32_pwm_obj[i].tim_handle.ON_pin); 15if(port) 16gpio_init(port,GPIO_MODE_AF_PP,GPIO_OSPEED_50MHZ,pin); 17} 18}

源文件方面最后一個(gè)要修改的地方就是enable接口，主要是看configuration內(nèi)的complementary互補(bǔ)模式是否被開(kāi)啟，如果開(kāi)啟則同時(shí)使能互補(bǔ)通道即可。

1staticrt_err_tdrv_pwm_enable(TIMER_PORT_CHANNEL_MAP_S*pstTimerMap,structrt_pwm_configuration*configuration, 2rt_bool_tenable) 3{ 4intchannel; 5if(configuration->channel==0||configuration->channel>4) 6returnRT_ERROR; 7channel=configuration->channel-1; 8if(!enable) 9{ 10timer_channel_output_state_config(index_to_timer(pstTimerMap->TimerIndex),channel, 11TIMER_CCX_DISABLE); 12if(configuration->complementary==RT_TRUE) 13{ 14timer_channel_complementary_output_state_config(index_to_timer(pstTimerMap->TimerIndex),channel, 15TIMER_CCXN_DISABLE); 16} 17} 18else 19{ 20timer_channel_output_state_config(index_to_timer(pstTimerMap->TimerIndex),channel, 21TIMER_CCX_ENABLE); 22if(configuration->complementary==RT_TRUE) 23{ 24timer_channel_complementary_output_state_config(index_to_timer(pstTimerMap->TimerIndex),channel, 25TIMER_CCXN_ENABLE); 26} 27} 28LOG_I("pwm[%d][%d]enable:%d!",pstTimerMap->TimerIndex,channel,enable); 29returnRT_EOK; 30}

構(gòu)建管理文件適配

接下來(lái)修改對(duì)應(yīng)的SConscript文件和Kconfig文件。先在”librariesgd32_drivers”下的SConscript文件內(nèi)添加如下代碼，即開(kāi)啟RT_USING_PWM宏后，就把上面移植過(guò)來(lái)的“drv_pwm.c”添加到工程內(nèi)。

1#addpwmdrivers. 2ifGetDepend('RT_USING_PWM'): 3src+=['drv_pwm.c']

最后在“board”目錄下的Kconfig文件內(nèi)，添加如下代碼。利用select語(yǔ)句聯(lián)動(dòng)了RT_USING_PWM定義，我這里開(kāi)啟了6路PWM的配置：

1menuconfigBSP_USING_PWM 2bool"EnablePWM" 3defaultn 4selectRT_USING_PWM 5ifBSP_USING_PWM 6configRT_USING_PWM1 7bool"EnablePWM1" 8defaultn 9ifRT_USING_PWM1 10configRT_USING_PWM1_NAME 11string"PWMDEVNAME" 12defaultPWM1 13configRT_USING_PWM1_TIMER_INDEX 14int"TimerIndex" 15default0 16configRT_USING_PWM1_OP_PORT 17string"PWMoutput_PPort(A,B,C...)" 18defaultA 19configRT_USING_PWM1_OP_PIN 20int"PWMoutput_Ppin(0~15)" 21default0 22configRT_USING_PWM1_ON_PORT 23string"PWMoutput_NPort(A,B,C...)" 24defaultA 25configRT_USING_PWM1_ON_PIN 26int"PWMoutput_Npin(0~15)" 27default0 28configRT_USING_PWM1_CH 29int"PWMoutputchannel" 30default0 31endif 32configRT_USING_PWM2 33bool"EnablePWM2" 34defaultn 35ifRT_USING_PWM2 36configRT_USING_PWM2_NAME 37string"PWMDEVNAME" 38defaultPWM2 39configRT_USING_PWM2_TIMER_INDEX 40int"TimerIndex" 41default0 42configRT_USING_PWM2_OP_PORT 43string"PWMoutput_PPort(A,B,C...)" 44defaultA 45configRT_USING_PWM2_OP_PIN 46int"PWMoutput_Ppin(0~15)" 47default0 48configRT_USING_PWM2_ON_PORT 49string"PWMoutput_NPort(A,B,C...)" 50defaultA 51configRT_USING_PWM2_ON_PIN 52int"PWMoutput_Npin(0~15)" 53default0 54configRT_USING_PWM2_CH 55int"PWMoutputchannel" 56default0 57endif 58configRT_USING_PWM3 59bool"EnablePWM3" 60defaultn 61ifRT_USING_PWM3 62configRT_USING_PWM3_NAME 63string"PWMDEVNAME" 64defaultPWM3 65configRT_USING_PWM3_TIMER_INDEX 66int"TimerIndex" 67default0 68configRT_USING_PWM3_OP_PORT 69string"PWMoutput_PPort(A,B,C...)" 70defaultA 71configRT_USING_PWM3_OP_PIN 72int"PWMoutput_Ppin(0~15)" 73default0 74configRT_USING_PWM3_ON_PORT 75string"PWMoutput_NPort(A,B,C...)" 76defaultA 77configRT_USING_PWM3_ON_PIN 78int"PWMoutput_Npin(0~15)" 79default0 80configRT_USING_PWM3_CH 81int"PWMoutputchannel" 82default0 83endif 84configRT_USING_PWM4 85bool"EnablePWM4" 86defaultn 87ifRT_USING_PWM4 88configRT_USING_PWM4_NAME 89string"PWMDEVNAME" 90defaultPWM4 91configRT_USING_PWM4_TIMER_INDEX 92int"TimerIndex" 93default0 94configRT_USING_PWM4_OP_PORT 95string"PWMoutput_PPort(A,B,C...)" 96defaultA 97configRT_USING_PWM4_OP_PIN 98int"PWMoutput_Ppin(0~15)" 99default0 100configRT_USING_PWM4_ON_PORT 101string"PWMoutput_NPort(A,B,C...)" 102defaultA 103configRT_USING_PWM4_ON_PIN 104int"PWMoutput_Npin(0~15)" 105default0 106configRT_USING_PWM4_CH 107int"PWMoutputchannel" 108default0 109endif 110configRT_USING_PWM5 111bool"EnablePWM5" 112defaultn 113ifRT_USING_PWM5 114configRT_USING_PWM5_NAME 115string"PWMDEVNAME" 116defaultPWM5 117configRT_USING_PWM5_TIMER_INDEX 118int"TimerIndex" 119default0 120configRT_USING_PWM5_OP_PORT 121string"PWMoutput_PPort(A,B,C...)" 122defaultA 123configRT_USING_PWM5_OP_PIN 124int"PWMoutput_Ppin(0~15)" 125default0 126configRT_USING_PWM5_ON_PORT 127string"PWMoutput_NPort(A,B,C...)" 128defaultA 129configRT_USING_PWM5_ON_PIN 130int"PWMoutput_Npin(0~15)" 131default0 132configRT_USING_PWM5_CH 133int"PWMoutputchannel" 134default0 135endif 136configRT_USING_PWM6 137bool"EnablePWM6" 138defaultn 139ifRT_USING_PWM6 140configRT_USING_PWM6_NAME 141string"PWMDEVNAME" 142defaultPWM6 143configRT_USING_PWM6_TIMER_INDEX 144int"TimerIndex" 145default0 146configRT_USING_PWM6_OP_PORT 147string"PWMoutput_PPort(A,B,C...)" 148defaultA 149configRT_USING_PWM6_OP_PIN 150int"PWMoutput_Ppin(0~15)" 151default0 152configRT_USING_PWM6_ON_PORT 153string"PWMoutput_NPort(A,B,C...)" 154defaultA 155configRT_USING_PWM6_ON_PIN 156int"PWMoutput_Npin(0~15)" 157default0 158configRT_USING_PWM6_CH 159int"PWMoutputchannel" 160default0 161endif 162endif

到此，就可以利用menuconfig或者IDE的圖形界面進(jìn)行配置了：

實(shí)現(xiàn)效果

為了測(cè)試效果，我這里在main函數(shù)內(nèi)對(duì)6路PWM進(jìn)行了初始化：

1rt_device_tpwm1_LA=RT_NULL,pwm2_LB=RT_NULL,pwm3_LC=RT_NULL,pwm4_RA=RT_NULL,pwm5_RB=RT_NULL,pwm6_RC=RT_NULL; 2intmain(void) 3{ 4... 5... 6pwm1_LA=rt_device_find(RT_USING_PWM1_NAME); 7if(pwm1_LA!=RT_NULL) 8{ 9structrt_device_pwm*pwm_dev=(structrt_device_pwm*)pwm1_LA; 10rt_pwm_set(pwm_dev,RT_USING_PWM1_CH+1,10000,5000); 11rt_pwm_enable(pwm_dev,-(RT_USING_PWM1_CH+1)); 12rt_kprintf("%sinitOK! ",pwm_dev->parent.parent.name); 13} 14pwm2_LB=rt_device_find(RT_USING_PWM2_NAME); 15if(pwm2_LB!=RT_NULL) 16{ 17structrt_device_pwm*pwm_dev=(structrt_device_pwm*)pwm2_LB; 18rt_pwm_set(pwm_dev,RT_USING_PWM2_CH+1,10000,1000); 19rt_pwm_enable(pwm_dev,-(RT_USING_PWM2_CH+1)); 20rt_kprintf("%sinitOK! ",pwm_dev->parent.parent.name); 21} 22pwm3_LC=rt_device_find(RT_USING_PWM3_NAME); 23if(pwm3_LC!=RT_NULL) 24{ 25structrt_device_pwm*pwm_dev=(structrt_device_pwm*)pwm3_LC; 26rt_pwm_set(pwm_dev,RT_USING_PWM3_CH+1,10000,8000); 27rt_pwm_enable(pwm_dev,-(RT_USING_PWM3_CH+1)); 28rt_kprintf("%sinitOK! ",pwm_dev->parent.parent.name); 29} 30pwm4_RA=rt_device_find(RT_USING_PWM4_NAME); 31if(pwm4_RA!=RT_NULL) 32{ 33structrt_device_pwm*pwm_dev=(structrt_device_pwm*)pwm4_RA; 34rt_pwm_set(pwm_dev,RT_USING_PWM4_CH+1,10000,5000); 35rt_pwm_enable(pwm_dev,-(RT_USING_PWM4_CH+1)); 36rt_kprintf("%sinitOK! ",pwm_dev->parent.parent.name); 37} 38pwm5_RB=rt_device_find(RT_USING_PWM5_NAME); 39if(pwm5_RB!=RT_NULL) 40{ 41structrt_device_pwm*pwm_dev=(structrt_device_pwm*)pwm5_RB; 42rt_pwm_set(pwm_dev,RT_USING_PWM5_CH+1,10000,1000); 43rt_pwm_enable(pwm_dev,-(RT_USING_PWM5_CH+1)); 44rt_kprintf("%sinitOK! ",pwm_dev->parent.parent.name); 45} 46pwm6_RC=rt_device_find(RT_USING_PWM6_NAME); 47if(pwm6_RC!=RT_NULL) 48{ 49structrt_device_pwm*pwm_dev=(structrt_device_pwm*)pwm6_RC; 50rt_pwm_set(pwm_dev,RT_USING_PWM6_CH+1,10000,8000); 51rt_pwm_enable(pwm_dev,-(RT_USING_PWM6_CH+1)); 52rt_kprintf("%sinitOK! ",pwm_dev->parent.parent.name); 53} 54... 55... 56}

還實(shí)現(xiàn)了一個(gè)如下的測(cè)試命令，這樣除了可以使用驅(qū)動(dòng)里實(shí)現(xiàn)的PWM命令外，也可以使用自己的測(cè)試命令測(cè)試，更方便一些：

1staticintmotorLA_pwm(intargc,char**argv) 2{ 3rt_err_tresult=RT_EOK; 4rt_uint32_tperiod,pulse; 5structrt_device_pwm*pwm_dev=(structrt_device_pwm*)pwm1_LA; 6if(argc>=3) 7{ 8period=atoi(argv[1]); 9pulse=atoi(argv[2]); 10rt_pwm_set(pwm_dev,RT_USING_PWM1_CH+1,period,pulse); 11rt_kprintf("set%s:[period]%d-[pulse]%d! ",pwm_dev->parent.parent.name,period,pulse); 12} 13else{ 14rt_kprintf("Usage: "); 15rt_kprintf("motorXN_pwm-setthepwm'speriodandpulse "); 16rt_kprintf("eg:motorLA_pwm100005000issetmotorLApwm'speriodto10us,pulseto5us "); 17result=-RT_ERROR; 18} 19returnRT_EOK; 20} 21MSH_CMD_EXPORT(motorLA_pwm,motorLA_pwm);

下圖是開(kāi)機(jī)上電終端打印的信息，由于我開(kāi)啟了PWM驅(qū)動(dòng)的調(diào)試，所以打印了很多相關(guān)的調(diào)試信息：

如下是測(cè)試的PWM1的波形輸出，黃色的通道一測(cè)試的正向PWM信號(hào)，藍(lán)色的通道二測(cè)試的是互補(bǔ)的反向PWM信號(hào)：

下圖是設(shè)置PWM1的占空比為1/10后的效果：

相關(guān)鏈接

本系列首篇文章連接：

https://club.rt-thread.org/ask/article/5c0c4ba7eb4ab1ad.html

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