瑞萨RA系列FSP库开发实战指南之使用AGT进行脉冲宽度测量模式实验

28.6

实验3：脉冲宽度测量模式

28.6.1

硬件设计

以野火启明6M5开发板例程为例，本实验需要使用两个引脚，使用的PWM输出引脚为额外引出的IO引脚为：P500；用于脉冲输入的测量引脚使用的开发板引出的IO引脚为：P600。如下图所示。

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注

野火启明6M5开发板例程选用的PWM输出引脚为：P500（AGTOA0）；选用的测量引脚为：P600（AGTIO3）。

野火启明4M2开发板例程选用的PWM输出引脚为：P211（AGTOA5）；选用的测量引脚为：P415（AGTIO4）。

野火启明2L1开发板例程选用的PWM输出引脚为：P208（AGTOB0）；选用的测量引脚为：P402（AGTIO1）。

本次实验需要将PWM输出引脚与测量引脚使用杜邦线连接起来。

28.6.2

软件设计

28.6.2.1

新建工程

由于本实验需要用到PWM波形信号，因此我们直接在前面的“实验2：比较匹配功能（PWM输出）”例程的基础上修改程序。

对于e2studio开发环境：拷贝一份我们之前的e2s工程“28_AGT_PWM_Output”，然后将工程文件夹重命名为“28_AGT_Pulse_Width_Measurement”，最后再将它导入到我们的e2studio工作空间中。

对于Keil开发环境：拷贝一份我们之前的Keil工程“28_AGT_PWM_Output”，然后将工程文件夹重命名为“28_AGT_Pulse_Width_Measurement”，并进入该文件夹里面双击Keil工程文件，打开该工程。

工程新建好之后，在工程根目录下，进入到“src/agt”文件夹里面新建源文件和头文件：“bsp_agt_pulse_width_measurement.c”和“bsp_agt_pulse_width_measurement.h”。工程文件结构如下。

列表9：文件结构

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28_AGT_Pulse_Width_Measurement
├─ ......
└─src
├─ led
│ ├─ bsp_led.c
│ └─ bsp_led.h
├─ debug_uart
│ ├─ bsp_debug_uart.c
│ └─ bsp_debug_uart.h
├─ agt
│ ├─ bsp_agt_pwm_output.c
│ ├─ bsp_agt_pwm_output.h
│ ├─ bsp_agt_pulse_width_measurement.c
│ └─ bsp_agt_pulse_width_measurement.h
└─ hal_entry.c

28.6.2.2

FSP配置

接下来我们要以野火启明6M5开发板为例来说明进行FSP配置的方法，另外两块板子的配置步骤是一样的，读者可根据实际使用的引脚参照下面的步骤来进行配置。

首先在“Pins”配置页中配置AGT3的操作模式配置为“Count Measurement”，并且为该AGT配置相应的引脚，也就是将AGT的AGTIO3信号连接到P600引脚，如下图所示。

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接着在Stacks中加入第二个AGT模块实例，并按如下图所示配置该AGT模块的属性：

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表7：AGT属性描述：“Input”部分。

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28.6.2.3

AGT初始化函数

列表10：代码清单28-7：

AGT初始化

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timer_info_t info;//用于获取定时器参数信息
uint32_t period;//用于保存计数器的计数周期
/* AGT 初始化函数*/
voidAGT_Pulse_Width_Measurement_Init(void)
{
/* 初始化AGT 模块*/
R_AGT_Open(&g_timer_agt3_ctrl, &g_timer_agt3_cfg);
/* 获取当前参数*/
(void)R_AGT_InfoGet(&g_timer_agt3_ctrl, &info);
/* 获取计数周期：AGT 的一个周期的计数次数*/
period = info.period_counts;
/* 使能AGT 定时器*/
R_AGT_Enable(&g_timer_agt3_ctrl);//注：对于脉冲宽度/周期测量模式下，使用␣
,→R_AGT_Enable 或R_AGT_Start 函数效果是一致的
/* 启动AGT 定时器*/
//R_AGT_Start(&g_timer_agt3_ctrl);

28.6.2.4

AGT脉冲宽度测量中断回调函数

列表11：代码清单28-8：

AGT脉冲宽度测量中断回调函数

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uint32_tpulse_width_time;//测量的脉冲高电平宽度时间
volatileuint8_tprint_enble_flag;//允许打印测量结果标志
/* AGT 脉冲宽度测量中断回调函数*/
voidagt3_pulse_width_measurement_callback(timer_callback_args_t* p_args)
{
staticuint32_toverflow_times =0;//计数器溢出次数
/* 测量完成事件*/
if(TIMER_EVENT_CAPTURE_A == p_args->event)
{
pulse_width_time = p_args->capture + overflow_times * period;//记
录时间B
overflow_times =0;
print_enble_flag =1;//测量完成后允许打印测量结果
}
/* 定时器计数溢出事件*/
elseif(TIMER_EVENT_CYCLE_END == p_args->event)
{
/* 输入捕获期间计数器溢出，则记录溢出次数+1 */
overflow_times++;
}
}

28.6.2.5

hal_entry入口函数

列表12：代码清单28-9：hal_entry入口函数

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/* 用户头文件包含*/
#include"led/bsp_led.h"
#include"debug_uart/bsp_debug_uart.h"
#include"agt/bsp_agt_pwm_output.h"
#include"agt/bsp_agt_pulse_width_measurement.h"
// 外部变量声明
externtimer_info_t info;//用于获取定时器参数信息
externuint32_t pulse_width_time;//PWM 高电平的时间
externvolatileuint8_t print_enble_flag;
voidhal_entry(void)
{
/*TODO:add your own code here */
LED_Init();// LED 初始化
Debug_UART4_Init();// SCI4 UART 调试串口初始化
AGT_PWM_Init();// AGT PWM 输出初始化
AGT_Pulse_Width_Measurement_Init();// AGT 脉冲宽度测量初始化
printf("这是一个AGT 的PWM 输出+ 脉冲宽度测量功能实验
");
printf("使用杜邦线连接P500 和P600 引脚，然后打开串口助手查看串口的打印信息

,→");
while(1)
{
float pulse_width_time_us;
if(print_enble_flag)
{
// 打印PWM 高电平的计数
printf("High=%d, ", pulse_width_time);
/* 计算PWM 高电平的时间*/
pulse_width_time_us=(float)pulse_width_time/((float)info.
,→clock_frequency/(float)1000000);
printf("Time=%f us
", pulse_width_time_us);
pulse_width_time=0;//测量结果打印完后旧数据清零
print_enble_flag=0;//允许打印测量结果标志位清零
}
// LED1 闪烁指示程序正在运行...
LED1_TOGGLE;
// 间隔1s
R_BSP_SoftwareDelay(1,BSP_DELAY_UNITS_SECONDS);
}
#ifBSP_TZ_SECURE_BUILD
/* Enter non-secure code */
R_BSP_NonSecureEnter();
#endif
}

28.6.3

下载验证

编译并下载程序后，复位开发板使程序重新运行，然后使用杜邦线连接P500和P600引脚，然后打开串口助手查看串口的打印信息。串口会打印出PWM信号的频率和占空比等信息，实验现象如下图所示。

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通过计算，我们设置PWM输出波形的频率为20KHz（周期为50us）、占空比为80%（正脉宽应为40us），这与我们测量得到正脉宽一致。