MAPS四色板开发平台K64之神奇的LED灯

fassser

来自与非ECBC： ECBC_zhy

飞思卡尔的FAE介绍了利用四色板开发应用的软硬件环境，并安排了两个迷你Project，运用IAR编程实现。经过调试，程序基本上调通，总结下调试过程，实验报告仅供参考，欢迎拍砖。


实验一：用四色板上的电位计模拟ADC，用其电位并控制PWM输出，调节板上LED亮度。

实验准备：四色板（MCU主板和外设板），安装好的IAR，烧录并安装好Jlink驱动，串口调试助手Putty，杜邦线；

下面将从以下几点分别介绍该实验：

1、硬件介绍
2、ADC介绍及参数设置
3、PWM介绍及参数设置
4、软件流程图及主要函数
5、实验结果展示
硬件介绍

实验用到外设板的电位计，这里我采用了电位计RV2来控制灯LED2的亮度，由于PWM输出引脚并未与LED2，因此需要用杜邦线连接这两个引脚，即用杜邦线连接Dock板上的LD2与主板上的PortA的7脚，PTA7，这样PWM的输出就连接到了LED2的阴极。







这样硬件就配置好了，比较简单~

下面首先介绍下，这个小实验用到的ADC、FTM/PWM相关的寄存器。

ADC介绍及参数设置

K64的ADC具有24个单端输入采集引脚，4对差分输入，每对差分两个输入引脚DADPx和DADMx；
主要需要配置的寄存器包括：ADC模块的时钟、转换为单端还是缠粉、转换精度、触发源、转换通道。
（1）配置寄存器1（ADCx_CFG1）
配置ADC运行模式、时钟源、时钟分频、配置低功耗、配置采样长时间

ADLPC——低功耗配置；

ADIV——时钟分频选择；

ADLSMP——采样时间配置；

MODE——转换模式选择，

00：DIFF=0时，单端8位精度转换            01：单端12位，

10：单端10位                                           11：单端16位，差分模式下分别为9、13、11、16的精度；

ADICLK——输入时钟选择

00：总线时钟                                            01：总线时钟2分频，

10：备用时钟（ALTCLK）                        11：异步时钟（ADACK）



（2）ADC状态和控制寄存器1（ADCx_SC1n）分两个寄存器，SC1A和SC1B，这两个寄存器跟软件和硬件触发模式有关，

COCO——转换完成标志，只读位；
AIEN——中断使能；
DIFF——差分模式使能；
ADCH——输入通道选择；



（3）ADC状态和控制寄存器2（ADCx_SC2）

SC2寄存器包括转换活跃、硬件/软件触发选择、比较功能和电压参考选择等配置。
ADACT——转换活跃，说明当前状态是正在转换还是没有在转换；
ADTRG——转换触发选择，可以配置为软件触发或硬件触发；
ACFE——比较功能的配置，禁用或使能比较功能；
ACFGT——比较功能大于使能；
ACREN——比较功能范围使能，ACREN配置该值来检查转换结果是否在范围内；
DMAEN——DMA使能，ADC转换完成后会置位COCO标志，并触发一个DMA请求；
REFSEL——电压参考选择，用于转换的电压参考源。
（4）ADC状态和控制寄存器3（ADCx_SC3）

ADCx_SC3寄存器控制ADC模块的校准、连续转换以及硬件平均功能。
CAL——校准，置位CAL的时候开始一个校准序列。
CALF——校准失败标志，0：校准正常完成，1：校准失败
ADCO——连续转换使能
AVGE——硬件平均使能。0：硬件平均功能禁用，1：硬件平均功能使能
AVGS——硬件平均选择，决定多少个ADC转换平均作为一个输出结果
00:4个采样平均            01:8个采样平均

10:16个采样平均          11:32个采样平均

FTM/PWM介绍及参数设置

FTM是定时器模块，包括寄存器可分为两组，一组是原始的TPM寄存器，另一组是FTM特定的寄存器。

（1）状态和控制寄存器（FTMx_SC）
SC寄存器包括溢出状态标志和用来配置中断使能、FTM配置、时钟源和预分频系数的控制位

（2）计数器寄存器（FTMx_CNT）
CNT寄存器包含FTM模块的计数器值，复位将清空该寄存器，向COUNT写任何值都将使它等于初始值CNTIN，其中COUNT是当前计数器的值。

（3）模寄存器（FTMx_MOD）
模寄存器包含FTM计数器的模数

（4）通道n状态和控制寄存器（FTMx_CnSC）
CnSC寄存器包含通道中断标志和用来配置中断使能、通道配置、引脚功能的控制位

（5）通道n值寄存器（FTMx_CV）
该寄存器包含输入模式时捕获的FTM计数值或输出模式的匹配值，在输入捕获模式、捕获测试和双边缘捕获模式中，对CnV寄存器的任何写操作被忽略。

PWM驱动函数，即HAL层，应该包括初始化频率、打开相应的PWM输出通道以及改变占空比，FTM有3个模块通道，FTM0、FTM1、FTM2。

主要是软件编程，当然可以参考ADC采样和FTM PWM的Demo程序，有现成的，需要理解每个函数，并在此基础上稍作修改就可以完成这个小实验。

程序流程图如下：



实验结果：

注意：电位计的旋钮位置和LED灯的亮度，前后两次发生了变化，即用电位计调节小灯亮度。







附录：主要代码

1、首先，初始化；

hardware_init();

//硬件初始化

OSA_Init();

//初始化实时系统，主要是时钟

dbg_uart_init();

//调试串口初始化，用于串口打印，便于调试程序

2、校正ADC，即电位计

ADC_DRV_GetAutoCalibrationParam(HW_ADC0, &MyAdcCalibraitionParam);

ADC_DRV_SetCalibrationParam(HW_ADC0, &MyAdcCalibraitionParam);

先获得自动校正参数，主要是使能ADC内部时钟，这里的校正参数可以用结构体自行定义，也可以默认不定义，内部会以ADC最高精度进行校正，再设置初始化ADC，这里设置成了中断模式，一些参数定义如下：

* .intEnable = true;

* .lowPowerEnable = true;

* .clkDividerMode = kAdcClkDividerInputOf8;

* .resolutionMode = kAdcResolutionBitOf12or13;

* .clkSrcMode = kAdcClkSrcOfAsynClk;

* .asyncClkEnable = true;

* .highSpeedEnable = false;

* .hwTriggerEnable = false;

* .dmaEnable = false;

* .refVoltSrcMode = kAdcRefVoltSrcOfVref;

* .continuousConvEnable = true;

3、初始化中断模式

ADC_DRV_StructInitUserConfigForOneTimeTriggerMode(&MyAdcUserConfig);

MyAdcUserConfig.resolutionMode = kAdcResolutionBitOf12or13;

ADC_DRV_Init(HW_ADC0, &MyAdcUserConfig, &MyAdcState);

//这里的电位计是12位的ADC，范围0-4095

4、FTM配置及初始化

configure_ftm_pins(BOARD_FTM_INSTANCE);

ftm_user_config_t ftmInfo;

memset(&ftmInfo, 0, sizeof(ftmInfo));

FTM_DRV_Init(BOARD_FTM_INSTANCE, &ftmInfo);

5、采集ADC数值

//Get Voltage value

adcValue_RV2= getVoltage(0, false, MyAdcUserConfig.resolutionMode);

getVoltage函数的第一个参数是电位计ADC的通道Number，0是RV2，第二个参数是是否差分，false是不差分，第三个参数是ADC分辨率模式，这里是12位ADC；

6、将采集的ADC转化为整数和小数，再转化为PWM输出的占空比

if(adcValue_RV2 < 0)

{

adcValue_RV2 = -adcValue_RV2;

isNegative = 1;

}

integer = (adcValue_RV2 * VREF_ADC) / denominator;

numerator = (adcValue_RV2 * VREF_ADC) - (integer * denominator);

decimal = (numerator*ADJUST_FACTOR) / (RES_MAX_VAL * 10);

FTM_DRV_PwmStart(BOARD_FTM_INSTANCE, &ftmParam, BOARD_FTM_CHANNEL);

OSA_TimeDelay(50); //delay 50ms

FTM_DRV_PwmStop(BOARD_FTM_INSTANCE, &ftmParam, BOARD_FTM_CHANNEL);

ftmParam.uDutyCyclePercent =(integer*ADJUST_FACTOR+decimal)/1000;


欢迎指点我的另外的帖子：
飞思卡尔MAPS四色板开发平台上手总结

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jinyi7016

很详细 的说，感谢分享。

lkl0305

多谢分享，学习了