Renesas R7FA8D1BH (Cortex®-M85)的PWM控制小车

目录

概述

1 软硬件

1.1 软硬件环境信息

1.2 开发板信息

1.3 调试器信息

2 硬件架构

2.1 硬件框架结构

2.2 小车控制原理

3 软件功能实现

3.1 FSP配置参数

3.2 代码实现

3.3 源代码文件

源代码下载地址：

https://www.firebbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=37943

详细设计文档：

https://zhuanlan.zhihu.com/p/852031299

概述

本文主要介绍Renesas R7FA8D1BH (Cortex®-M85)的PWM控制小车，包括系统实现的框架结构，小车运行方向的控制实现原理，还使用FSP配置PWM参数，实现小车运行速度和方向的控制功能。

1 软硬件

1.1 软硬件环境信息

1.2 开发板信息

笔者选择使用野火耀阳开发板_瑞萨RA8，该板块的主控MCU为R7FA8D1BHECBD，7FA8D1BHECBD的内核为ARM Contex-M85。

1.3 调试器信息

对于R7FA8D1BHECBD芯片，其使用的内核为Cortex®-M85 Core, ST-LINK-V2或者J-LINK-V9不支持下载和调试功能。笔者经过多次尝试，发现N32G45XVL-STB板卡上自带的DAP-LINK可以下载和调试R7FA8D1BHECBD。

下图为N32G45XVL-STB开发板实物图：

2 硬件架构

2.1 硬件框架结构

PWM控制小车接口介绍

左侧车轮控制：

1) 使用GPT1生成PWM控制P105接口

2) 使用GPT2生成PWM控制P102接口

右侧车轮控制：

1) 使用GPT6生成PWM控制PA11接口

1) 使用GPT4生成PWM控制P804接口

系统工作框架结构如下：

2.2 小车控制原理

1）前进功能：

P105：输出PWM

P102：停止输出PWM

PA11：输出PWM

P804：停止输出PWM

2）后退功能

P105：停止输出PWM

P102：输出PWM

PA11：停止输出PWM

P804：输出PWM

3）左转功能

P105：停止输出PWM

P102：输出PWM

PA11：输出PWM

P804：停止输出PWM

4）右转功能

P105：输出PWM

P102：停止输出PWM

PA11：停止输出PWM

P804：输出PWM

3 软件功能实现

3.1 FSP配置参数

1）配置GPT1参数

2）配置GPT2参数 

3)配置GPT6参数  

 4)配置GPT4参数  

3.2 代码实现

在3.1步完成参数配置之后，就可以生成PWM的配置代码，并编写功能代码

1）PWM初始化函数

代码21行：初始化timer1

代码23行：停止PWM输出

代码25行：设置占空比

代码28行：初始化timer2

代码29行：停止PWM输出

代码31行：设置占空比

代码34行：初始化timer3

代码36行：停止PWM输出

代码37行：设置占空比

代码40行：初始化timer4

代码42行：停止PWM输出

代码43行：设置占空比

2）设置占空比函数

代码57行： 获取当前PWM的配置参数

代码64行：设置占空比

3.3 源代码文件

 创建bsp_pwm.c文件，编写如下代码

 /*
 FILE NAME  :  bsp_pwm.c
 Description:  pwm interface
 Author     :  tangmingfei2013@126.com
 Date       :  2024/09/22
 */
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
#include "bsp_pwm.h"
#include "hal_data.h"


#define INIT_PWM      0
#define MAX_VALUE     100


void pwm_init( void )
{
    // timer 1   GPT_IO_PIN_GTIOCA
    R_GPT_Open(&g_timer1_ctrl, &g_timer1_cfg);
    
    R_GPT_Stop(&g_timer1_ctrl);
    /* Set the calculated duty cycle. */
    pwm_SetDuty(&g_timer1_ctrl,INIT_PWM, GPT_IO_PIN_GTIOCA);
    
    // timer 2   GPT_IO_PIN_GTIOCB
    R_GPT_Open(&g_timer2_ctrl, &g_timer2_cfg);
    R_GPT_Stop(&g_timer2_ctrl);
    // set duty 
    pwm_SetDuty(&g_timer2_ctrl,INIT_PWM, GPT_IO_PIN_GTIOCB); 
    
    // timer 3   GPT_IO_PIN_GTIOCA 
    R_GPT_Open(&g_timer3_ctrl, &g_timer3_cfg);
    // set duty 
    pwm_SetDuty( &g_timer3_ctrl,INIT_PWM, GPT_IO_PIN_GTIOCA);
    R_GPT_Stop(&g_timer3_ctrl);
    
    // timer 4   GPT_IO_PIN_GTIOCA 
    R_GPT_Open(&g_timer4_ctrl, &g_timer4_cfg);
    // set duty 
    pwm_SetDuty( &g_timer4_ctrl,INIT_PWM, GPT_IO_PIN_GTIOCA);
    R_GPT_Stop(&g_timer4_ctrl);
}

void pwm_SetDuty( timer_ctrl_t * const p_ctrl, uint8_t duty, uint32_t pin)
{
    fsp_err_t  err;
    timer_info_t info;
    uint32_t current_period_counts;
    uint32_t duty_cycle_counts;
    uint8_t dutyVal;
 
    if (duty > 100)
        duty = 100; 
 
    R_GPT_InfoGet(p_ctrl, &info);
    
    current_period_counts = info.period_counts;
    
    dutyVal = MAX_VALUE - duty;
    duty_cycle_counts = (uint32_t)(((uint64_t) current_period_counts * dutyVal) / 100);
    
    err = R_GPT_DutyCycleSet(p_ctrl, duty_cycle_counts, pin);
    assert(FSP_SUCCESS == err);
}

/* End of this file */