SDK应用_MD14_ETMR触发PTU延时触发ADC转换

[HAIYANG]

1. 前言

• 需求1：在eTMR硬件触发后需要延时一段时间后再进行ADC采样；
• 需求2：在一个etmr周期内需要多个硬件触发点且触发点需要自定义（不是mid或mod等位置）进行ADC采样；
• 需求3：在etmr硬件触发ADC采样后使用DMA进行ADC数据的传输；

基于以上需求，本demo 选用eTMR+PTU模块（可编程触发单元）+ADC+DMA的ADC采样方案，在eTMR模块计数开始时（即init trig）触发PTU工作，再通过PTU配置不同的通道进行不同的延迟时间触发ADC采样，最后使用DMA通道进行ADC采样数据的传输；
PTU模块可以根据外部触发对ADC采样进行可编程的延时，PTU设置的延时时间结束后会自动触发ADC采样，PTU模块介绍如下图；

2. 基础工程配置
型号：YTM32B1MD14
配置工具版本：3.0.0
SDK版本：1_4_0
2.1 功能要求
以PWM频率为16Khz为例，则PWM周期值为1/16k=62.5us，如下任选三个触发点进行ADC采样，共采集3个通道：
在PWM计数开始后延时3.34us，采集1次ADC电压
在PWM计数开始后延时16.67us，采集1次ADC电压
在PWM计数开始后延时41.67us，采集1次ADC电压
2.2 配置eTMR模块
MD14的FAST_BUS_CLK默认是120Mhz，分频配置为2分频（具体分频值根据频率进行计算，注意不能超过最大计数），配置eTMR在初始值时生成触发信号；

配置输出16Khz的PWM；

2.3 配置TMU模块
配置TMU通道，一个触发通道，两个监控通道（后两个通道无实际用途，测试使用，实际项目可不配置）；

2.4 配置PTU模块
PTU时钟固定是FAST BUS CLOCK = 120M（详情参考IPC章节）；
由于PWM的频率是16K,周期是62.5us，且PTU的MOD值（计数值大值）为16位=65535，所以PTU时钟可以与etmr保持一致，这样每个cnt计数的时间也是一致的：
故PTU配置如下：
Prescaler divider = 2
Multiplication factor = 1
频率为：PTU_TIM = 120MHz /(21) = 60MHz，1个cnt计数值为：1/MHz = 0.0167us；

2.5 配置ADC模块
ADC配置分为两套：中断方式和DMA方式；
中断方式：配置3个采样通道，一次触发采一个通道，PWM一个周期共3次触发刚好采样3个ADC通道各一次，使用中断方式进行ADC读值；

DMA方式：配置3个采样通道，每次触发采集整个序列即配置的全部3个通道，使用DMA方式进行ADC读值；

3. 代码编写
3.1 PTU通道属性配置
3.1.1. 设计PTU总周期值
PTU和etmr的时钟源都是Fast_bus,且配置的两者时钟分频值也一致，故两者单个cnt计数值相同；
16Khz的PWM周期值为：1/16k = 62.5us
PTU频率为：120MHz /(21) = 60MHz
单个CNT计数值为：1/60MHz = 0.0167us
PTU总计数周期：62.5us/0.0167us = 3750 count，PTU周期和计时精度与eTMR保持一致
3.1.2. 计算PTU通道延迟
延时3.34us（ch0）： 3.34us / 62.5us * 3750 = 200
延时16.67us（ch1）：16.67us / 62.5us * 3750 = 1000
延时41.67us（ch2）：41.67us / 62.5us * 3750 = 2500
3.1.3. 配置PTU通道参数
定义：PTU_PERIOD_COUNT = 3750
定义：PTU_BASE_COUNT = 0，表示PWM的计数值起始值为0，与PWM的init计数值保持一致；
定义：PTU_OFFSET_COUNT0 = 200，配置PTU_CH0从PTU接收eTMR的trigger到触发ADC采样的时间间隔
定义：PTU_OFFSET_COUNT1 = 1000，配置PTU_CH1从PTU接收eTMR的trigger到触发ADC采样的时间间隔
定义：PTU_OFFSET_COUNT2 = 2500，配置PTU_CH2从PTU接收eTMR的trigger到触发ADC采样的时间间隔

3.2 PTU通道使能
使能PTU通道0-2，配置工具无此配置项，需在工程中手动配置;

3.3 PTU模块初始化

3.4 ADC两种方式配置介绍
DMA方式：

中断方式：

4. 实验验证
将代码下载进芯片，逻辑分析仪监测PWM（eTMR_CH0）、PTE10（TMU_OUT4）和PTE11（TMU_OUT5）；

• 运行中断方式代码：
  
  中断正常进入，采样值也可通过watch正常观测；
  
  
  通道2对应的是PWM的周期，16Khz；
  通道0对应的是eTMR初始化值的触发信号，每个周期开始时，即cnt=0时触发；
  通道1对应的是ADC通道转换完成信号，可以看到每个周期有三个完成信号，对应3个PTU延时通道配置；
  可以看到通道0到通道1第一和第三个信号之间的距离为4.17us和42.52us，与我们计算值的3.34us和41.67us都是0.85us的差值，属于正常测量误差，即我们的配置已经正常生效；
• 运行DMA方式代码：
  
  代码正常运行，ADC采样结果持续刷新，不会进中断；
  
  
  同ADC中断方式观测结果：etmr每个周期都能触发一次trig信号给到PTU，每个etmr周期PTU都会有三个不同位置的延时触发ADC采样，与预期配置一致；
  可以看到通道0到通道1第一和第二个信号之间的距离为4.19us和17.52us，与我们计算值的3.34us和16.67us都是0.85us左右的差值，属于正常测量误差，即我们的配置已经正常生效；

demo代码：PWM_ADC_HW_PTU_DMA.zip