基于i.MX6UL实现PWM脉冲计数

Posted 2020-10-11

1.适用范围

    本文档介绍了基于i.MX6UL实现PWM脉冲计数的基本实现原理。

2.客户需求

2.1 基本需求

   基本需求为在i.MX6UL上利用PWM输出固定频率的脉冲波形，并严格控制该频率下的脉冲输出个数。应用程序调用系统接口设置PWM输出的频率和脉冲输出个数，之后PWM启动脉冲输出，当输出指定的脉冲个数后，产生中断提示应用程序。此时应用程序再次设置最新的PWM输出频率和脉冲个数，循环往复工作。

2.2 参数需求

• PWM频率范围 ：最小0Hz，最大25KHz；

• 计数个数范围：最小0，最大60000。

3.原理简介

   由于i.MX6UL的PWM脉冲输出本身不具备计数功能，所以采用了PWM+EPIT结合使用的方式。

   EPIT（Enhanced Period Interrupt Timer）为i.MX6UL实现的高精度周期性中断定时器，其和PWM采用的是同一个时钟源。

   基本思路为：当应用程序设置PWM计数值时启动PWM输出，将PWM计数值换算为EPIT的定时周期，并启动EPIT开始计时，当定时周期到时产生中断， 在EPIT中断中禁用PWM输出，此时PWM脉冲输出的个数也应该达到理论输出个数。

3.1 用户调用流程

   用户调用流程如图 3-1所示。

图 3-1用户调用流程

3.2 ControlLib库实现

3.2.1 ControlOpen操作

   打开PWM设备、EPIT设备，设置PWM设备和EPIT工作的默认频率。将PWM设备与EPIT设备关联，以使EPIT中断中可以禁用对应的PWM脉冲输出。

3.2.2 ControlClose操作

   关闭PWM设备、EPIT设备。

3.2.3 ControlSet操作

   按照如下公式，根据用户设置的PWM频率和计数数值，换算为EPIT定时的数值。

   之后设置PWM工作的频率，启动PWM输出；设置EPIT定时时长，启动EPIT定时。

3.2.4 ControlEventWait操作

   调用EPIT设备提供的接口，阻塞等待定时器到期后的中断。

3.3 参数有效范围

3.3.1 PWM频率范围

• PWM输出的最大频率为50KHz，最小为25Hz。

• PWM占空比默认为50%，目前暂不支持调整。

3.3.2 计数有效范围

   PWM脉冲计数理论最大值为0xFFFFFFFF，但计数值Count实际受以下关系制约：

   Freq为PWM实际设置的输出频率，当Freq减小时，Count最大可计数值随之减小。

4.测试结果

   当设置50KHz频率，20次输出时，示波器抓到如图 4-1所示波形。

图 4-1 50KHz，输出20次

    当设置25KHz频率，33次输出时，示波器抓到如图 4-2所示波形。 

图 4-2 25KHz，输出33次

    当设置10KHz频率，60次输出时，示波器抓到如图 4-3所示波形。

图 4-3 10KHz，输出60次