FTM的PWM、輸入捕獲、正交解碼

voidic_isr(void)

{

uint32cnt;

if(LPLD_FTM_IsCHnF(FTM1,FTM_Ch0))

{

cnt=LPLD_FTM_GetChVal(FTM1,FTM_Ch0);

Freq1=(g_bus_clock/LPLD_FTM_GetClkDiv(FTM1))/cnt;

LPLD_FTM_ClearCounter(FTM1);

LPLD_FTM_ClearCHnF(FTM1,FTM_Ch0);

}

}

Line 4：首先調(diào)用LPLD_FTM_IsCHnF()函數(shù)判斷是不是FTM1的Ch0通道產(chǎn)生的捕獲事件，因?yàn)槊總€(gè)FTMx的所有通道中斷都是公用一個(gè)中斷函數(shù)的，所以為了安全，必須在中斷中判斷是哪個(gè)通道產(chǎn)生的中斷。
Line 6：獲得Ch0通道的計(jì)數(shù)值，并存到臨時(shí)變量cnt中。這個(gè)值就是C0V小朋友在事件來(lái)臨的一瞬間，從CNT那里記錄下來(lái)的計(jì)數(shù)值。
Line 7：用上將講到的頻率計(jì)算公式來(lái)計(jì)算出PWM的頻率。這里L(fēng)PLD_FTM_GetClkDiv()可以得到我們初始化時(shí)設(shè)置的計(jì)數(shù)器分頻系數(shù)，g_bus_clock變量是總線頻率的數(shù)值，用(g_bus_clock/LPLD_FTM_GetClkDiv(FTM1))就得到了計(jì)數(shù)器CNT的技術(shù)頻率，在除以cnt計(jì)數(shù)值，得到的就是輸入方波的頻率。
Line 8：用LPLD_FTM_ClearCounter()函數(shù)清空CNT小朋友的計(jì)數(shù)值，以便我們下次中斷獲取的值是從0開始的，方便計(jì)算。
Line 9：用LPLD_FTM_ClearCHnF()函數(shù)清除Ch0通道的中斷標(biāo)志。

正交解碼

正交解碼原理

講到正交解碼，其實(shí)并沒有什么神秘的，名字聽起來(lái)挺高端大氣上檔次的，其實(shí)實(shí)現(xiàn)起來(lái)非常簡(jiǎn)單，我覺得反而是FTM模塊中最簡(jiǎn)單的功能。首先要清楚正交解碼是干嘛用的，舉個(gè)栗子？霍爾編碼器是常用的電機(jī)測(cè)速傳感器，他不僅可以測(cè)速，還可以知道電機(jī)的正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)，靠的就是他能輸出兩路正交信號(hào)，我們可以通過(guò)正交信號(hào)的相位差來(lái)識(shí)別出當(dāng)前電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。因此有了FTM模塊，我們就可以將這兩路正交信號(hào)PhA和PhB輸入到FTM的正交輸入通道，通過(guò)正交解碼功能，直接讀取脈沖的計(jì)數(shù)值，這個(gè)計(jì)數(shù)值是有符號(hào)的，正數(shù)代表正轉(zhuǎn)，負(fù)數(shù)則代表反轉(zhuǎn)。

具體到FTM內(nèi)部時(shí)怎樣工作的，還要提到CNT小朋友，在正交解碼模式下，他不再按照SC給定的規(guī)則喊號(hào)了，而是根據(jù)兩路PhA和PhB正交信號(hào)的狀態(tài)來(lái)計(jì)數(shù)。你也可以理解為CNT小朋友是一個(gè)解碼員，當(dāng)然具體是增計(jì)數(shù)還是減計(jì)數(shù)，不是CNT說(shuō)了算，F(xiàn)TM內(nèi)部有一套復(fù)雜的機(jī)制決定。而且這個(gè)正交解碼功能有兩種解碼方法可以選擇，分別是計(jì)數(shù)和方向編碼、相位A和相位B編碼。他們的解碼方法如下面兩圖所示：
上圖是計(jì)數(shù)和方向編碼方法，紅框后面的波形是FTM輸入通道PhB的波形，它代表計(jì)數(shù)方向，籃框后面的波形是FTN輸入通道PhA的波形，它代表計(jì)數(shù)個(gè)數(shù)，這是一種編碼方法，當(dāng)PhB為高電平時(shí)，CNT加計(jì)數(shù)，當(dāng)PhB低電平時(shí)，CNT減計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)頻率由PhA決定。從圖中還可以看出，CNTIN小朋友決定從什么數(shù)開始計(jì)數(shù)，MOD小朋友決定計(jì)數(shù)到什么時(shí)候產(chǎn)生溢出中斷。
上圖是相位A和相位B編碼方法，這個(gè)是我們常用的正交解碼模式，也是霍爾編碼傳感器兩路波形輸出的方式。從圖中可以看到，當(dāng)PhA和PhB處于特定的電平和邊沿時(shí)，他們的狀態(tài)共同決定了CNT是增還是減。具體原則如下：
CNT小朋友增計(jì)數(shù)時(shí)看到的是：
A上升沿，B邏輯低
B上升沿，A邏輯高
B下降沿，A邏輯低
A下降沿，B邏輯高
CNT小朋友減計(jì)數(shù)時(shí)看到的是：
A下降沿，B邏輯低
B下降沿，A邏輯高
B上升沿，A邏輯低
A上升沿，B邏輯高

正交解碼例程講解

要測(cè)試正交解碼例程，首先你要準(zhǔn)備兩路正交信號(hào)，可以用霍爾編碼器的信號(hào)直接輸入。打開例程“LPLD_QuadratureDecoder”，看正交解碼初始化函數(shù)qd_init()的代碼：

ftm_init_struct.FTM_Ftmx=FTM1;//只有FTM1和FTM2有正交解碼功能

ftm_init_struct.FTM_Mode=FTM_MODE_QD;//正交解碼功能

ftm_init_struct.FTM_QdMode=QD_MODE_PHAB;//AB相輸入模式

LPLD_FTM_Init(ftm_init_struct);

LPLD_FTM_QD_Enable(FTM1,PTB0,PTB1);

Line 2：配置FTM1為正交解碼功能，這里需要注意的是，F(xiàn)TM中只有FTM1和FTM2具有正交解碼輸入通道，F(xiàn)TM0是沒有的。
Line 3：選擇解碼模式為AB相輸入模式解碼QD_MODE_PHAB。
Line 5：使能FTM1的正交解碼物理輸入引腳，調(diào)用LPLD_FTM_QD_Enable()函數(shù)，第二個(gè)參數(shù)是PhA相的物理引腳，第三個(gè)參數(shù)的PhB的。關(guān)于此函數(shù)的參數(shù)的具體范圍，請(qǐng)參考FTM模塊的在線函數(shù)手冊(cè)（點(diǎn)擊進(jìn)入）。

正交解碼初始化完畢后，還要初始化定時(shí)中斷模塊，因?yàn)槲覀円诠潭ǖ拈g隔時(shí)間內(nèi)獲取計(jì)數(shù)值才能計(jì)算出頻率，所以就務(wù)必會(huì)用到PIT模塊。pit_init()函數(shù)是PIT初始化函數(shù)，相信大家都能讀懂，這里我就不重復(fù)解釋了。下面直接看PIT的中斷函數(shù)代碼：

qd_result=LPLD_FTM_GetCounter(FTM1);

LPLD_FTM_ClearCounter(FTM1);

Line 1：LPLD_FTM_GetCounter()函數(shù)可以獲取當(dāng)前FTM計(jì)數(shù)器即CNT小朋友的計(jì)數(shù)值，當(dāng)然這個(gè)值是有符號(hào)的，可以正可以是負(fù)數(shù)。如果是正代表電機(jī)在正轉(zhuǎn)，如果是負(fù)，代表電機(jī)在反轉(zhuǎn)。
Line 2：為了下次方便計(jì)數(shù)，情況CNT的計(jì)數(shù)值。
當(dāng)然，本例程只是簡(jiǎn)單的獲取計(jì)數(shù)值，如果你要計(jì)算頻率，還用通過(guò)你的定時(shí)中斷時(shí)間進(jìn)一步計(jì)算。

FTM拾遺補(bǔ)缺

PWM死區(qū)

PWM死去是在是PWM輸出時(shí)，為了使H橋或半H橋的上下管不會(huì)因?yàn)槠骷旧淼拈_關(guān)速度問題導(dǎo)致同時(shí)導(dǎo)通而設(shè)置的一個(gè)保護(hù)時(shí)段。這個(gè)時(shí)間在Kinetis的FTM模塊也是可以設(shè)置的，當(dāng)然在庫(kù)函數(shù)使用時(shí)就更簡(jiǎn)單了，你只要在配置PWM輸出時(shí)，配置FTM_PwmDeadtimeCfg和FTM_PwmDeadtimeDiv就可以了。這兩個(gè)成員變量的取值本文不再贅述，請(qǐng)參考在線函數(shù)手冊(cè)。

溢出中斷

除了輸入捕獲能產(chǎn)生中斷外，F(xiàn)TM內(nèi)部也會(huì)產(chǎn)生溢出中斷，這是你在使用輸入捕獲或者正交解碼時(shí)可能遇到的問題，那么什么是溢出中斷呢，它是當(dāng)CNT計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到上限時(shí)產(chǎn)生的一種中斷。你可以在初始化FTM時(shí)配置是否使能該中斷，利用成員變量FTM_ToiEnable。