瑞萨RA系列FSP库开发实战指南之使用AGT进行PWM输出实验

28.5

实验2：比较匹配功能——PWM输出

28.5.1

硬件设计

野火启明6M5开发板例程使用的PWM输出引脚为额外引出的IO引脚：P500，如下图所示。

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注

野火启明6M5开发板例程使用的PWM输出引脚为额外引出的IO引脚：P500（AGTOA0）。

野火启明4M2开发板例程使用的PWM输出引脚为额外引出的IO引脚：P211（AGTOA5）。

野火启明2L1开发板例程使用的PWM输出引脚为额外引出的IO引脚：P208（AGTOB0）。

28.5.2

软件设计

28.5.2.1

新建工程

由于本实验需要用到LED，也会用到串口打印提示信息，因此我们在前面串口通信章节的“实验1：UART收发回显"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“19_UART_Receive_Send”，然后将工程文件夹重命名为“28_AGT_PWM_Output”，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“19_UART_Receive_Send”，然后将工程文件夹重命名为“28_AGT_PWM_Output”，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，在工程根目录的“src”文件夹下面新建“agt”文件夹，再进入“agt”文件夹里面新建源文件和头文件：“bsp_agt_pwm_output.c”和“bsp_agt_pwm_output.h”。工程文件结构如下。

列表5：文件结构

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28_AGT_PWM_Output
├─ ......
└─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
└─ hal_entry.c

28.5.2.2

FSP配置

接下来我们要以启明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。

因为PWM输出需要使用IO口进行输出，因此需要先在“Pins”配置页中为AGT配置引脚，我们将AGT的AGTOA0信号输出连接到P500引脚，如下图所示。

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随后在“Stacks”配置页中加入AGT模块，并对其作如下图所示的配置。

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AGT的“Output”部分属性描述如下表所示。

表6：AGT属性描述：“Output”部分。

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28.5.2.3

AGT初始化函数

列表6：AGT初始化函数

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/* AGT 初始化函数*/
voidAGT_PWM_Init(void)
{
/* 初始化AGT 模块*/
R_AGT_Open(&g_timer_agt0_ctrl, &g_timer_agt0_cfg);
/* 启动AGT 定时器*/
R_AGT_Start(&g_timer_agt0_ctrl);
/* 重新设置占空比为80% */
AGT_PWM_SetDuty(80);
}

需要注意的是，在AGT初始化函数里面，我们重新设置了占空比：50%→80%。设置PWM占空比使用了我们自己写的AGT_PWM_Set Duty函数。

28.5.2.4

设置PWM占空比函数

列表7：设置PWM占空比函数

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/** 自定义函数：设置PWM 占空比
@param duty 占空比范围：0~100 %
*/
voidAGT_PWM_SetDuty(uint8_tduty)
{
timer_info_tinfo;
uint32_tcurrent_period_counts;
uint32_tduty_cycle_counts;
if(duty >100)
duty =100;//限制占空比范围：0~100
/* 获得AGT 的信息*/
R_AGT_InfoGet(&g_timer_agt0_ctrl, &info);
/* 获得计时器一个周期需要的计数次数*/
current_period_counts = info.period_counts;
/* 根据占空比和一个周期的计数次数计算比较匹配寄存器的值*/
duty_cycle_counts = (uint32_t)(((uint64_t) current_period_counts *␣
,→duty) /100);
/* 最后调用FSP 库函数设置占空比*/
R_AGT_DutyCycleSet(&g_timer_agt0_ctrl, duty_cycle_counts, AGT_OUTPUT_
,→PIN_AGTOA);
}

该函数的主要思路是需要先知道计数器的计数周期（即当前输出的PWM信号的一个周期需要计数的值current_period_counts），然后计算与要设定的占空比（duty）对应的计数值（duty_cycle_counts），最后调用FSP库函数R_AGT_Duty Cycle Set写入该占空比对应的计数值。

调用R_AGT_Duty Cycle Set函数时需要注意传入的第三个参数是AGT_OUTPUT_PIN_AGTOA，因为我们使用的PWM输出引脚P500连接到的是AGT0的AGTOA信号。如果换用别的引脚，需要注意检查这个参数是否需要修改。

28.5.2.5

hal_entry入口函数

列表8：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"gpt/bsp_gpt_pwm_output.h"
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 初始化
printf("这是一个AGT 的PWM 输出功能实验
");
printf("使用示波器测量P500 输出的PWM 波形
");
// LED1 闪烁指示程序正在运行...
while(1)
{
LED1_ON;
R_BSP_SoftwareDelay(1, BSP_DELAY_UNITS_SECONDS);
LED1_OFF;
R_BSP_SoftwareDelay(1, BSP_DELAY_UNITS_SECONDS);
}
#ifBSP_TZ_SECURE_BUILD
/* Enter non-secure code */
R_BSP_NonSecureEnter();
#endif
}

28.5.3

下载验证

以野火启明6M5开发板为例，编译并下载程序后，复位开发板使程序重新运行，然后使用示波器测量P500引脚输出的PWM波形。实现现象如下。

图中PWM波形的频率为20KHz，占空比为80%：