Hands-On 基于 Flagchip FC7300 MCAL-PWM 驱动 RGB

本文将详细介绍如何使用 EB 工具配置 Flagchip FC7300 MCAL PWM 驱动 RGB，并重点强调了配置 pwm 模块的过程以及对pwm 模块的详细解释。本次示例演示将会使用 FTU1_CH1、FTU1_CH3、 FTU1_CH5 通道来驱动 RBG 灯点亮。

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硬件平台：旗芯微 FC7300DEMO BOARD V2 开发板

软件平台：EB tresos 28.1.0 、Flagchip_FC_IDE 4.0.7

MCAL: 0.4.0

AUTOSAR VERSION : V4.6.0

以下是 MCAL PACK中一些文件的简要说明：

一、 PWM 实例 EB 配置

1.1 导入DemoBoard 例程

打开 Tresos Studio 左上角选择 File→Import→Existing Projects into Workspace，选择 FC7300 MCAL 包中的 DemoBoard/tools/DemoBoard_FC7300F8M_EB_Project 文件夹，如图1.1-1.3所示步骤

图1.3 Tools/DemoBoard

1.2 选择需要用到的模块

由图 1.4 可以看到，导入进来的例程包含多个模块，但是本次只需要用到Common、EcuC、Mcu、Os、Port、Pwm，所以右击工程，选择 Module Configurations，进入图 1.6 所示界面并进行筛选。

1.3 配置 ECUC 模块

在 RGB 灯的MCAL中必须有ECUC模块，在Module Configurations 中添加ECUC模块，选择默认配置即可。

图 1.7 ECUC 模块

1.4 配置OS 模块

在 RGB 灯的MCAL中必须有OS模块，在Module Configurations 中添加OS模块，选择默认配置即可。

图 1.8 OS 模块

1.5 配置 MCU 模块

MCU 模块提供 MCU 初始化、复位、休眠、系统时钟配置、外设时钟配置等功能。

我们需要配置FOSC 使能，先双击 Mcu 模块，进入如图 1.9 所示界面，选择 McuClockSettingConfig，勾选 FOSC Enable。

图 1.9 Mcu 配置界面1

查看原理图如图 1.10 所示，RGB1r 对应 PTC12、RGB1g 对应 PTB29、RGB1b 对应 PTB21。通过查找如图 1.11 所示引脚复用看到可复用到 FTU1_CH5、FTU1_CH3、FTU1_CH1。

图 1.10 原理图

图 1.11 引脚复用

双击图 1.9 index 栏下的 0，选择 PCC 外设时钟配置，添加如图 12 所示的 FTU 时钟并使能。

图 1.12 Mcu 配置界面2

1.6 配置 IO 模块

双击 port，进入到 port 配置模块，如图 1.13 所示。选择 portconfig，现在配置需要用到的 PTB21、PTB29、PTC12。双击 port 前面的 index 栏下的 1，进入 portB 的配置界面。

图 1.13 port配置界面

添加 PTB21、PTB29,名字命名为原理图对应的 RGB 名，如 PTB21 为 RGB_1b。如图 1.14 所示。

图 1.14 portpin配置界面

双击 index 栏下的序号进入 PTB21 的配置界面。配置引脚模式为 FTU1_CH1，输出模式，默认低电平。如图 1.15 所示。同理，PTB29 和 PTC12 也是一样的配置方法，引脚模式分别是 FTU1_CH3 和 FTU1_CH7，输出模式，默认低电平。

图 1.15 PTB21 配置界面

1.7 配置 PWM 模块：

在 Module Configurations 中添加 PWM 模块，在 PWM 模块中的 PwmFtuModule 下添加 FTU 外设如图 1.16 所示。

图 1.16 PWM 配置界面

双击 Index 0 进入PwmFtuModule_0-> Ftu Modules 配置界面，选择 Ftu外设为 FTU_0，时钟选择为 BUS，参考源为 McuClockReferencePoint_Bus，选择 PWM 计数方式为边沿对齐模式、设置 PWM 频率为 10 Khz。

图 1.17 Ftu Modules配置界面

进入 PwmFtuModule_0-> PwmFtuChannels 的配置界面，添加三个 PWM_FTU_Channal ，将 Name 分别修改为 RGB1_1r、RGB1_1g、RGB1_1b， Ftu Hardware Channel 更改为与引脚定义对应的 FTU_CH5、FTU_CH3、FTU_CH1 通道、将通道设置为相互之间独立。如图 1.18 所示。

进入 PWM->PwmChannelConfigSet的配置界面添加三个 PwmChannel、Name 分别修改为RGB1_RED、RGB1_BLUE、RGB1_GREEN。如图 1.19 所示。

双击 Index 0 进入 RGB1_RED 配置界面，选择 PwmFtuChannel 为刚刚在 PwmFtuModule_0-> PwmFtuChannels 下配置的通道，选择 PWM 极性为高，选择 PWM 空闲时的电平为低。如图 1.20 所示。

二、实例代码解析

2.1 将 EB 配置好的工程编译并更新代码至 FCIDE 中

图 2.1 编译并更新

按照如图 2.1 所示标注依次点击，验证错误，无错误后并生成代码。

2.2 main.c

可以看到如图 2.2 所示的 Pwm 已经添加进来并进行初始化。

把 Bsp_Pwm_20ms_Task_Event 函数添加至任务时间片函数中。

2.3 Pwm_PBcfg.c

我们可以看到 FTU0外设、FTU1_CHx 在EB 工具配置好的属性

2.4 Bsp_Pwm.c

在 demo 示例中修改 Bsp_Pwm_20ms_Task_Event 函数，如图 2.6 所示

这串代码的解释是：

当前 CPU 是 Core 0，代码将执行 PWM 操作。

代码将 PWM 通道 RGB1_RED、RGB1_GREEN、RGB1_BLUE 的占空比设置为变量 s_u32Rgb2DutyVal 的值。检查变量 s_u8BreathDirection 的值。如果为 0，代码将 RGB1 通道的占空比增加 s_u32Rgb1Step 的值。呼吸效果逐渐变亮。如果占空比超过最大占空比值（PWM_MAX_DUTY），则将 s_u32Rgb1DutyVal 设置为最大占空比值，并将 s_u8BreathDirection 设置为 1。

如果 s_u8BreathDirection 为 1，代码检查当前占空比值（s_u32Rgb1DutyVal）是否大于 s_u32Rgb1Step。如果是，则将占空比减去 s_u32Rgb1Step。呼吸效果体现为逐渐变暗。如果占空比小于或等于 s_u32Rgb1Step，则将占空比设置为 0，并将 s_u8BreathDirection 设置为 0。

由此来设置三色为相同的亮度。可以看到 RGB 灯呈现白光的呼吸效果。

三、烧录和调试

3.1 将工程编译并烧录到开发板

观察 RGB 灯，可以看到 RBG 呈呼吸状态被点亮

四、PWM 模块详解

FC7300 PWM 模块提供独立/互补/同步通道输出，边沿/中心对齐模式，产生可变占空比与周期脉冲等功能

4.1 General 配置

图 4.1 General 配置

①PwmConfigurationOfOptApiServices

PwmDeInitApi：复位 PWM 配置
PwmGetOutputState：获取 PWM 输出状态
PwmSetDutyCycle：设置 PWM 占空比
PwmSetOutputToIdle：将 PWM 输出设置为空闲状态
PwmSetPeriodAndDuty：设置 PWM 占空比和 PWM 周期使能，只有在 PWM-> PwmChannelConfigSet 下选用了 PWM_VARIABLE_PERIOD 才可以使用
PwmVersionInfoApi：读 PWM 模块版本信息
PwmGetChannelStateApi：获取 PWM 通道状态
PwmEnableTriggerOut ：使能 PWM 触发输出

②PwmGeneral

PwmDevErrorDetect：是否开启错误检测
PwmDutycycleUpdatedEndperiod：选择更新 PWM 占空比的方式，立即更新/周期结束后更新
PwmLowPowerStatesSupport：启用 PWM 低功耗模式，电源状态管理相关的函数有 (PWM_SetPowerState、PWM_GetCurrentPowerState、 PWM_GetTargetPowerState、 PWM_PreparePowerState,、PWM_Main_PowerTransitionManager)
PwmPowerStateAsynchTransitionMode：不需要配置
Pwm Enable User Mode Support：不需要配置
PwmIndex：指定此模块实例的编号。如果只有一个实例，则其 Id 应为 0
Fault Support Enable：启用故障功能，用于关停 PWM 输出
EnableMaskingOperations：启用两个功能函数，分别是强制停止 PWM 通道输出、解除强制停止 PWM 通道输出

4.2 PwmChannel配置

添加在 PwmFtuModule 配置好的通道

图 4.2 PwmChannel

4.2.1 双击Index 进入PwmChannel-> General配置

图 4.3 PwmChannel General 配置

PwmChannelId：PWM 通道 Id 号
PWM Hardware IP：PWM 的硬件单元选择
PwmFtuChannel：选择一个 FTUx Channelx 配置
PwmMcuClockReferencePoint：PWM 的 Mcu 时钟参考源
PwmChannelClass：PWM 通道类别，可选固定周期，可变周期
PwmPolarity：PWM 极性
PwmIdleState：PWM 空闲状态电平
Default Period(HZ)：默认 PWM 输出周期 (unit:Hz)
Default Period Value：默认 PWM 输出周期 (unit:s)
PwmDutycycleDefault：默认 PWM 占空比
PwmNotification：PWM 中断回调函数

4.3 PwmFtuModule配置

最多可添加 FTU 0-7 ，8个FTU硬件外设

4.4 PwmFtuModule

4.3.1 双击 Index0 进入 PwmFtuModule-> PwmFtuModule_0->Ftu Modules 配置界面

4.5 PwmFtuModule-> PwmFtuModule_0->Ftu Modules 配置界面

Ftu Hardware Module：选择Ftu 硬件外设
Ftu Module Prescaler：Ftu 预分频器
Ftu Module clock selection：选择 Ftu 时钟输入源
Ftu Module clock Frequency：选择 Ftu 时钟频率
Ftu Module's Channels Alignment：选择计数模式
Reload Frequency：重新加载次数，例：当选择 LDFQ_EACH1 每次 cnt 计数等于 mod 时进行一次重新加载
Default Period：配置 PWM 周期
Default Period Value：根据Default Period 点击计算器标识可自动计算出
Deadtime Counter：死区时间配置
DeadTime Counter Prescaler：死区时间计数分频器
Pwm Background Debug Mode configuration：PWM在Debug 时的行为，可选计数停止设立标志位、计数停止输出进入安全模式、计数停止输出冻结、继续进行PWM 输出
Pwm Fault Funtionality and Clear Mode：故障控制模式，在使能 Fault Support Enable 可以进行配置，可选所有通道禁用、启用偶数通道故障控制，手动故障清除、启用所有通道故障控制，手动故障清除、启用所有通道故障控制，自动清楚故障。使用手动清楚故障时，需要开启中断。
Enable External Trigger Channel x：使能外部信号进行 PWM Channel 输出
Enable Reload Trigger：使能重新装载时的触发信号