27.4

GPT比較匹配功能詳解

比較匹配主要是用來實(shí)現(xiàn)輸出PWM波形功能的一種機(jī)制。其原理簡(jiǎn)單來講就是通過比較GTCNT計(jì)數(shù)器的值與GTCCRA或GTCCRB的值，當(dāng)比較匹配發(fā)生時(shí)，會(huì)生成相應(yīng)的比較匹配事件信號(hào)，同時(shí)，GPT可以切換GTIOCnA或GTIOCnB輸出引腳的輸出信號(hào)，可以選擇輸出低電平、高電平或翻轉(zhuǎn)輸出。在GTCNT完成一個(gè)周期的計(jì)數(shù)時(shí)，也可以切換GTIOCnA或GTIOCnB輸出引腳的輸出信號(hào)。

PWM輸出就是對(duì)外輸出脈寬（即占空比）可調(diào)的方波信號(hào)，信號(hào)頻率由周期設(shè)定寄存器GTPR的值決定，占空比由比較寄存器GTCCR的值決定。

GPT的輸出模式有：

鋸齒波PWM模式（Saw-wave PWMmode）（該模式下單緩沖或雙緩沖都可使用）

鋸齒波單脈沖模式（Saw-waveone-shotpulsemode）（該模式下使用固定的緩沖操作）

三角波PWM模式1（Triangle-wave PWMmode1）（波谷32位傳輸）（該模式下單緩沖或雙緩沖都可使用）

三角波PWM模式2（Triangle-wave PWMmode2）（波峰和波谷32位傳輸）（該模式下單緩沖或雙緩沖都可使用）

三角波PWM模式3（Triangle-wavePWMmode3）（波谷64位傳輸）（該模式下使用固定的緩沖操作）

我們?cè)谇懊嬗刑岬竭^每個(gè)GPT定時(shí)器模塊內(nèi)部都有6個(gè)GTCCRx寄存器（x=A，B，C，D，E，F(xiàn)），下面就先來了解一下有關(guān)GTCCRx的緩沖操作。

單緩沖操作：

以GTIOCA輸出為例，若需要修改占空比，則需要在GTCCRC寫入要修改的比較值，GTCNT計(jì)數(shù)完成后則會(huì)將GTCCRC的值寫入GTCCRA，如下圖所示。

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雙緩沖操作：

在三角波PWM輸出模式下，GTCCRA/GTCCRB各有兩個(gè)緩存，緩存?zhèn)鬏數(shù)捻樞蚍謩e為：

GTCCRD->GTCCRC->GTCCRA

GTCCRF->GTCCRE->GTCCRB

以GTIOCA為例，如下圖所示。

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27.4.1

鋸齒波PWM模式（普通PWM模式）

這里的鋸齒波PWM模式即我們通常一般所說的PWM輸出模式，該模式的效果是輸出一個(gè)普通的PWM波形。其原理是：GTCNT進(jìn)行遞增計(jì)數(shù)，當(dāng)GTCNT與GTCCRA/GTCCRB比較相等時(shí)，輸出到GTIOCn A/GTIOCnB引腳的PWM波形發(fā)生變化（一般是翻轉(zhuǎn)電平），然后當(dāng)GTCNT計(jì)數(shù)到GTPR周期設(shè)置寄存器的值相等后，在下一個(gè)時(shí)鐘計(jì)數(shù)是計(jì)數(shù)器清零，此時(shí)輸出到GTIOCnA/GTIOCnB引腳的PWM波形也發(fā)生變化。在這整個(gè)過程中，GTCNT計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值以鋸齒波的方式變化（計(jì)數(shù)器遞增計(jì)數(shù)或遞減計(jì)數(shù)）。

注

這里的鋸齒波指的是，GTCNT計(jì)數(shù)器的值以鋸齒波的方式變化，也就是GTCNT向上遞增計(jì)數(shù)或向下遞減計(jì)數(shù)，并不是指GTIOCnA和GTIOCnB這兩個(gè)IO引腳輸出鋸齒波，記住無論在哪個(gè)PWM模式下，IO引腳輸出的都是邏輯值為0或1的高低電平。

當(dāng)GTCNT與GTCCRA/GTCCRB相等，以及GTCNT完成一個(gè)周期的計(jì)數(shù)時(shí)，IO引腳切換為高電平、低電平、翻轉(zhuǎn)電平或者維持電平不變。具體可以由寄存器GTIOR的位段GTIOB/GTIOA控制，這個(gè)位段的控制邏輯如下表所示。b4為1時(shí)，初始化電平為高電平，其他與下表相同，為節(jié)省篇幅，省略這一部分。

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在鋸齒波PWM模式下可使用單緩沖操作或者雙緩沖操作。在單緩沖操作模式下，GTCCRC作為GTCCRA的緩存，GTCCRE作為GTCCRB的緩存。如下圖所示的示例是在GTCNT向上計(jì)數(shù)，發(fā)生比較匹配時(shí)輸出高電平，計(jì)數(shù)周期結(jié)束時(shí)輸出低電平，即GTIOA/GTIOB的b3~b0依次為0110時(shí)，GTIOCx A/GTIOCx B引腳的輸出時(shí)序。

鋸齒波PWM模式的輸出波形時(shí)序圖如下圖所示。

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27.4.2

三角波PWM模式1（波谷32位傳輸）

這里的三角波同樣指的是，GTCNT內(nèi)的值以三角波的方式變化，也就是GTCNT向上遞增計(jì)數(shù)接著向下計(jì)數(shù)遞減計(jì)數(shù)。其他地方與鋸齒波PWM模式基本相同。如下圖所示的示例是在初始化時(shí)GTIOCn A輸出低電平，GTIOCnB輸出高電平，當(dāng)GTCCRA/GTCCRB發(fā)生比較匹配時(shí)，GTIOCxA/GTIOCxB反轉(zhuǎn)電平，GTIOCxA/GTIOCxB的輸出時(shí)序。

三角波PWM模式1的輸出波形時(shí)序圖如下圖所示。

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27.4.3

三角波PWM模式2（波峰和波谷32位傳輸）

該模式與三角波PWM模式1的區(qū)別在于在波峰和波谷都會(huì)傳輸緩沖。也屬于單緩沖操作。

三角波PWM模式2的輸出波形時(shí)序圖如下圖所示。

27.4.4

三角波PWM模式3（波谷64位傳輸）

該模式與三角波PWM模式1一樣都是在波谷傳輸緩沖，區(qū)別在于該模式屬于雙緩沖操作。

三角波PWM模式3的輸出波形時(shí)序圖如下圖所示。

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27.4.5

設(shè)置死區(qū)時(shí)間

死區(qū)時(shí)間可通過設(shè)置GTCCRA/GTCCRB來配置。自動(dòng)死區(qū)時(shí)間設(shè)置功能可用于鋸齒波單脈沖模式和所有三角波PWM模式。

27.5

GPT輸入捕獲功能詳解

輸入捕獲是定時(shí)器的一項(xiàng)非常重要的功能。通過輸入捕獲功能，我們可以測(cè)量高低電平脈沖的脈寬、信號(hào)的周期、頻率和PWM占空比等。

在檢測(cè)到在GTICASR和GTICBSR中設(shè)置的硬件源時(shí)，可以將GTCNT計(jì)數(shù)器值傳輸?shù)紾TCCRA或GTCCRB，這便是GPT的輸入捕獲功能?！拜斎氩东@”根據(jù)“輸入”來觸發(fā)“捕獲”GTCNT計(jì)數(shù)器的值，更加具體地說：硬件在檢測(cè)到我們所設(shè)置的硬件源時(shí)，“捕獲”GTCNT計(jì)數(shù)器的值并轉(zhuǎn)存到GTCCRA或GTCCRB寄存器。

我們可以設(shè)置如下硬件源來觸發(fā)執(zhí)行輸入捕獲：

在GTETRGA引腳輸入的上升沿啟用或禁用GTCCRA/GTCCRB的輸入捕捉。

在GTETRGA引腳輸入的下降沿啟用或禁用GTCCRA/GTCCRB的輸入捕捉。

在GTETRGB引腳輸入的上升沿啟用或禁用GTCCRA/GTCCRB的輸入捕捉。

在GTETRGB引腳輸入的下降沿啟用或禁用GTCCRA/GTCCRB的輸入捕捉。

在GTETRGC引腳輸入的上升沿啟用或禁用GTCCRA/GTCCRB的輸入捕捉。

在GTETRGC引腳輸入的下降沿啟用或禁用GTCCRA/GTCCRB的輸入捕捉。

在GTETRGD引腳輸入的上升沿啟用或禁用GTCCRA/GTCCRB的輸入捕捉。

在GTETRGD引腳輸入的下降沿啟用或禁用GTCCRA/GTCCRB的輸入捕捉。

當(dāng)GTIOCnB輸入為0時(shí)，在GTIOCnA引腳輸入的上升沿啟用或禁用GTCCRA/GTCCRB的輸入捕捉。

當(dāng)GTIOCnB輸入為1時(shí)，在GTIOCnA引腳輸入的上升沿啟用或禁用GTCCRA/GTCCRB的輸入捕捉。

當(dāng)GTIOCnB輸入為0時(shí)，在GTIOCnA引腳輸入的下降沿啟用或禁用GTCCRA/GTCCRB的輸入捕捉。

當(dāng)GTIOCnB輸入為1時(shí)，在GTIOCnA引腳輸入的下降沿啟用或禁用GTCCRA/GTCCRB的輸入捕捉。

當(dāng)GTIOCnA輸入為0時(shí)，在GTIOCnB引腳輸入的上升沿啟用或禁用GTCCRA/GTCCRB的輸入捕捉。

當(dāng)GTIOCnA輸入為1時(shí)，在GTIOCnB引腳輸入的上升沿啟用或禁用GTCCRA/GTCCRB的輸入捕捉。

當(dāng)GTIOCnA輸入為0時(shí)，在GTIOCnB引腳輸入的下降沿啟用或禁用GTCCRA/GTCCRB的輸入捕捉。

當(dāng)GTIOCnA輸入為1時(shí)，在GTIOCnB引腳輸入的下降沿啟用或禁用GTCCRA/GTCCRB的輸入捕捉。

下圖所示的示例清晰地展示了輸入捕獲的功能。在該示例中，GTCNT計(jì)數(shù)器通過計(jì)數(shù)時(shí)鐘進(jìn)行遞增計(jì)數(shù)，并且設(shè)置為在GTIOCn A輸入引腳的兩個(gè)邊沿執(zhí)行GTCCRA的輸入捕捉，在GTIOCn B輸入引腳的上升沿執(zhí)行GTCCRB的輸入捕捉。

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未完待續(xù)