恶补DSP:3.F28335的ePWM模块

         在“微机世界”中，PWM（脉宽调制）为城市交通信号灯调度系统。
ePWM模块就是交通信号灯调度中心总控室，它制订全城某一路口（IO口）红灯亮多久、绿灯亮多久，节奏如何切换，是否联动等规则；并把信号准确无误地传递到每个城门（IO接口），指导市民（电流/信号/外设）怎样有序地进出城市。

（ePWM生成周期性高低电平波形，调节占空比，实现能量/亮度/速度等的线性可控）

ePWM各部门详细分工

        城市交通信号调度由四大部门组成：

（1）时基模块TB——“城市交通节拍局”

        城市交通信号调度的每一步都要跟着固定的节奏走，节奏局负责规定节奏的起止、节拍周期、计数模式：

• 计数方式：像是交通信号灯按顺序放行，先红后绿（向上计数）。
• 初始节奏：所有交通信号灯最开始“从0秒开始计数”。
• 周期长度：节奏局每次给信号灯的指令周期性重复，比如红绿灯每隔一段时间重新开始（TBPRD）。
• 同步功能：本次设置为“自管自控”，不同路口的信号灯可以互不联动（不启用相位同步）。
• 节奏频率：跟着城市主发电厂的节拍（系统时钟），不做再分频减速。
• 节拍发生器开关：所有信号灯总开关，全部调度中心同时开启。

（设置TBCTL寄存器的CTRMODE、SYNCOSEL、PHSEN等，TBPRD设置周期，TBCTR清零，HSPCLKDIV/CLKDIV设置为1）

（2）比较模块CC——“交通路口事件对比处”

具体到每个路口，调度中心要决定“几秒时红灯变绿灯，几秒时绿灯变红灯”——这就是比较中心的职责。

• 影子寄存器模式：先悄悄在后台设好新规则，下个周期再生效，保证切换平滑（SHADOW）。
• 切换时机：每次从0秒重新计数时加载新规则（LOADAMODE/LOADBMDOE=CTR_ZERO）。
• 初始切换点：一开始规则都设为0，后续由主控程序动态调整（CMPA/CMPB）。

（设置CMPCTL寄存器，SHDWAMODE/SHDWBMODE为SHADOW，LOADAMODE/LOADBMODE为CTR_ZERO，CMPA/CMPB赋值）

（3）动作限定AQ——“信号灯变化指令组”

每个路口还要精确规定“什么时候亮红灯、什么时候变绿灯”——这由动作限定小组决定：

• A路口（ePWMA）：计数到0秒时（即新一轮红绿灯周期开始）就全体亮红灯（清低电平），等数到CMPA规定的那一秒时变绿灯（置高电平）。
• B路口（ePWMB）：同理，计数到0时亮红灯（清低电平），到CMPB时变绿灯（置高电平）。

这样就形成了“红绿灯”的周期性亮灭模式，占空比就是“绿灯与总周期的比例”。

（AQCTLA/AQCTLB的ZRO、CAU、CBU等位设置CLEAR/SET）

（4）事件触发ET——“路口信号广播台”

每逢红绿灯周期归零或者达到某些条件时，交通局要通过广播台通知中央政府（CPU）：“该处理新一轮信号了！”

• 触发条件：本次设为周期归零时（即每次红绿灯刚亮红时）。
• 使能事件：广播台“开麦”，允许信号传递。
• 事件频率：每次周期都报告一次。

（ETSEL.INTSEL=CTR_ZERO, ETSEL.INTEN=1, ETPS.INTPRD=ET_1ST）

整体流程

1. 信号规则设定
   调度中心（时基TB、比较CC、动作AQ、触发ET四大部门）设好红绿灯一轮的总周期、何时变灯、何时广播、是否联动等全部规则。

2. 总闸放行
   打开总节奏同步闸，所有城门（IO口）开始按新交通规则亮灭红绿灯。

3. 主控动态调度占空比
   交通总控台持续微调每个路口放行时长，于是信号灯逐渐变亮/变暗，实现了“呼吸灯”般的流动美感。

4. 信号广播反馈
   每逢规则关键点（如周期归零），系统广播一次，主控台可据此设计更复杂的反馈与管理机制。

代码分析：

1.EPWM1_Init函数

void EPWM1_Init(Uint16 tbprd)
{EALLOW;SysCtrlRegs.PCLKCR0.bit.TBCLKSYNC = 1;   // Disable TBCLK within the ePWMSysCtrlRegs.PCLKCR1.bit.EPWM1ENCLK = 1;  // ePWM1EDIS;// 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.EPWM1_INT = &epwm1_timer_isr;EDIS;    // This is needed to disable write to EALLOW protected registersEALLOW;SysCtrlRegs.PCLKCR0.bit.TBCLKSYNC = 0;      // Stop all the TB clocksEDIS;// Setup SyncEPwm1Regs.TBCTL.bit.SYNCOSEL = TB_SYNC_IN;  // Pass through// Allow each timer to be sync'edEPwm1Regs.TBCTL.bit.PHSEN = TB_ENABLE;EPwm1Regs.TBPHS.half.TBPHS = 0;EPwm1Regs.TBPRD = tbprd;EPwm1Regs.TBCTL.bit.CTRMODE = TB_COUNT_UP;    // Count upEPwm1Regs.TBCTL.bit.HSPCLKDIV=TB_DIV1;EPwm1Regs.TBCTL.bit.CLKDIV=TB_DIV1;EPwm1Regs.ETSEL.bit.INTSEL = ET_CTR_ZERO;     // Select INT on Zero eventEPwm1Regs.ETSEL.bit.INTEN = 1;  // Enable INTEPwm1Regs.ETPS.bit.INTPRD = ET_1ST;           // Generate INT on 1st eventEALLOW;SysCtrlRegs.PCLKCR0.bit.TBCLKSYNC = 1;         // Start all the timers syncedEDIS;// Enable CPU INT3 which is connected to EPWM1-6 INT:IER |= M_INT3;// Enable EPWM INTn in the PIE: Group 3 interrupt 1-6PieCtrlRegs.PIEIER3.bit.INTx1 = 1;// Enable global Interrupts and higher priority real-time debug events:EINT;   // Enable Global interrupt INTMERTM;   // Enable Global realtime interrupt DBGM
}

代码详解如下：

1. 基本时钟与模块使能

EALLOW; SysCtrlRegs.PCLKCR0.bit.TBCLKSYNC = 1; // Disable TBCLK within the ePWM SysCtrlRegs.PCLKCR1.bit.EPWM1ENCLK = 1; // ePWM1 EDIS;

分析：

• EALLOW/EDIS用于允许/禁止对受保护寄存器的写操作。
• SysCtrlRegs.PCLKCR0.bit.TBCLKSYNC = 1：TBCLK同步使能，允许ePWM模块的时钟。你注释为“Disable TBCLK”，但实际上1表示使能（即同步所有ePWM的时钟），通常初始化前后要做开关切换。
• SysCtrlRegs.PCLKCR1.bit.EPWM1ENCLK = 1：使能ePWM1模块时钟，为“总控室”供电。

2. 中断向量重映射

EALLOW; PieVectTable.EPWM1_INT = &epwm1_timer_isr; EDIS;

分析：

• 把ePWM1的中断向量表入口指向epwm1_timer_isr，即当“广播台”通知CPU时，实际执行你编写的ISR（中断服务函数）。

3. 停止所有ePWM定时器（准备配置）

EALLOW; SysCtrlRegs.PCLKCR0.bit.TBCLKSYNC = 0; // Stop all the TB clocks EDIS;

分析：

• 初始化设置前，关闭所有ePWM时基时钟，防止在配置期间产生错误信号，相当于“暂停城市所有红绿灯节奏发生器”。

4. 同步与相位

EPwm1Regs.TBCTL.bit.SYNCOSEL = TB_SYNC_IN; // Pass through EPwm1Regs.TBCTL.bit.PHSEN = TB_ENABLE; EPwm1Regs.TBPHS.half.TBPHS = 0;

分析：

• SYNCOSEL（同步信号选择）为TB_SYNC_IN，即允许外部或主控输入同步。本城市交通信号灯同步由外部决定。
• PHSEN = TB_ENABLE：使能相位同步，即允许“路口”根据同步信号统一步调。
• TBPHS = 0：初始相位为0，即从0开始“计时”，所有灯都从头开始算。

5. 时基与计数方式设置

EPwm1Regs.TBPRD = tbprd; EPwm1Regs.TBCTL.bit.CTRMODE = TB_COUNT_UP; // Count up EPwm1Regs.TBCTL.bit.HSPCLKDIV=TB_DIV1; EPwm1Regs.TBCTL.bit.CLKDIV=TB_DIV1;

分析：

• TBPRD = tbprd：设定红绿灯节奏周期，比如一个红绿灯多少“秒”一轮。
• CTRMODE = TB_COUNT_UP：向上计数，如红绿灯从0到最大，周期性递增。
• HSPCLKDIV/CLKDIV = 1：无分频，最大节奏，即“主发电厂”时钟直通。

6. 事件触发设置（中断广播）

EPwm1Regs.ETSEL.bit.INTSEL = ET_CTR_ZERO; // Select INT on Zero event EPwm1Regs.ETSEL.bit.INTEN = 1; // Enable INT EPwm1Regs.ETPS.bit.INTPRD = ET_1ST; // Generate INT on 1st event

分析：

• INTSEL = ET_CTR_ZERO：当周期计数归零时触发中断，即每逢“红灯刚亮”就广播一次。
• INTEN = 1：使能中断广播功能。
• INTPRD = ET_1ST：每次归零都广播，而不是每几次广播一次。

7. 启动所有时基时钟

EALLOW; SysCtrlRegs.PCLKCR0.bit.TBCLKSYNC = 1; // Start all the timers synced EDIS;

分析：

• 所有ePWM的时钟同步开关打开，所有红绿灯节奏器一起启动，全市交通信号灯从同一起点开始有序运行。

8. CPU和PIE中断使能

IER |= M_INT3; // 使能CPU的第3组中断 PieCtrlRegs.PIEIER3.bit.INTx1 = 1; // PIE控制器第3组第1路（EPWM1_INT）使能

分析：

• M_INT3：CPU中断组3，ePWM1~6中断专属信道。
• PIEIER3.bit.INTx1 = 1：PIE中断分发器对应ePWM1中断使能。保证当ePWM1周期事件发生时，CPU能响应。

9. 全局中断和实时调试使能

EINT; // Enable Global interrupt INTM ERTM; // Enable Global realtime interrupt DBGM

分析：

• EINT：总中断开关，允许中断响应。
• ERTM：实时调试中断开关，允许高级调试用中断。

10.调用方式

        例如：EPWM1_Init(15000);

   即设置参数：tbprd = 15000，设置时基周期寄存器（TBPRD），表示红绿灯的一个完整周期为 15000 个系统时钟节拍，且无分频（HSPCLKDIV = 1, CLKDIV = 1）。

        周期时间 = TBPRD / 系统时钟频率 = 15000 / 150x10^6 = 0.1ms = 100us