KEAZ128调试 | 给力，看北科大智能车队如何解决...

好好先森 · 发表于 2015-6-3 14:34:32

转自飞思卡尔智能车微信公众账号
来自北京科技大学智能车队的 KEAZ128调试总结
可以作为借鉴。

从飞思卡尔公司申请拿到KEAZ128芯片后，我们就开始研究、设计KEA最小系统，同时我也开始学习它的技术手册、对照底层库配置我们小车需要的控制底层框架。由于在KEAZ128的硬件最小系统设计、第二主控KEA主板设计和程序框架构建这些工作都有我全程参与，所以我对这款芯片的印象还是比较深刻的。KEAZ128与K60同属于ARM CortexM系列芯片，但KEAZ128为ARM Cortex-M0+内核，K60为ARM Cortex- M4内核。两者在性能方面有相同也有不同，下面我将分模块总结在调试KEAZ128的过程中的一些经验。

1.FTM(Timer/PWM Module)

1.1
功能对比
FTM模块可以产生PWM波，同时也有脉冲计数的功能。相应的K60的FTM模块也有此功能。两微控制器PWM功能部分对比如下：
K60：3个FTM模块——FTM0，FTM1，FTM2，其中FTM1和FTM2有正交解码功能。FTM0有8个通道，FTM1和FTM2各有两个通道。
KEAZ128：3个FTM模块——FTM0，FTM1，FTM2，没有正交解码功能。FTM0，FTM1各有0,1两个通道。FTM2有0-5共6个通道。对于一个FTM模块而言，每个通道产生的脉冲频率是一致的。

1.2
设计分析
KEAZ128硬件资源的限制，对设计光电直立E车硬件电路造成了一些困难。具体分析如下：光电直立E车要求具有双电机，双电机需要主控芯片提供同频率的PWM波来控制，因此，选用FTM2模块的两个通道；电机测速需要用到两个编码器（或对管），每个编码器（或对管）有两根信号线，因此，各需占用一个FTM模块，然而在电机测速方面，KEAZ128的3个FTM模块只具有计数功能，没有正交解码功能。因此，我们利用D触发器设计了硬件电路实现方向判定，如图1所示。
QQ图片20150603142806.png

图1. 方向判定电路
U1为双通道D触发器，将编码器（或对管）的两根信号线分别接D触发器的DATA1引脚和CLOCK1引脚，将PHA_1作为数据信号接DATA1，PHB_1作为时钟信号接CLOCK1，当PHB_1有上升沿时，PHA_1的电平将被锁存到Q1引脚。
这样，通过读取Q1引脚电平的高低，就可以判定电机的旋转方向。综合PTM的计数功能，就可以实现正交解码功能。

2.GP10模块
此模块同样是单片机控制中最常用也是最基本的一部分了。
KEAZ128（80引脚LQFP封装）具有九组I/0端口，包括71个I/0引脚。其中除I端口有7个管脚之外，其余A、B、C、D、E、F、G、H各有8个管脚。
KEAZ128的引脚控制和K60有很大的不同。所有 8位端口引脚都映射到32位GPIO/FGPIO寄存器，GPIO/FGPIOA寄存器控制PTA0 - PTA7、PTB0 - PTB7、PTC0 - PTC7、PTD0 - PTD7共32个引脚。GPIO/FGPIOB寄存器控制PTE0 - PTE7、PTF0 - PTF7、PTG0 - PTG7、PTH0 - PTH7共32个引脚。GPIO/FGPIOC寄存器控制PTI0 – PTI6共6个引脚。
通过配置GPIO模块的数据输入和数据输出寄存器（GPIOx_PDIR 和GPIOx_PDOR）可以配置输入输出引脚上驱动的逻辑电平。通过数据方向寄存器（GPIOx_PDDR）可以配置引脚为输入或输出。关于配置I/0口的某些特定功能，有一个比较快捷的方法，即配置KEAZ128的系统集成模块（SIM）的引脚选择寄存器0（SIM_PINSEL0）和引脚选择寄存器1（SIM_PINSEL1），即可便捷的将相应功能绑定到相应的引脚上。
KEAZ128对于外围电路的I/O口的分配还是相当足够的。其中停车用的干簧管用了两个I/O口（PTC6、PTC7），拨码开关用了4个I/O口（PTG1、PTG2、PTG3、PTE2），控制电机方向用了两个I/O口（PTH0、PTE6），读取D触发器输出用了两个I/O口（PTB10、PTB11）。

3.ICS模块

3.1
功能对比
KEAZ128的ICS模块和K60的MCG模块相似，但功能较少。
KEAZ128的ICS模块主要配置内核（系统）时钟和总线时钟，而K60的MCG模块除配置内核（系统）时钟和总线时钟外，还可以配置FlexBus时钟和Flash时钟。KEAZ128的系统时钟最高可以配到48MHZ，而K60可以配到120MHZ。

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