基于纳芯微评估板实现EPWM设计

内容介绍

1、任务介绍

基于NS800RT5039开发板实现Uart串口输出，“Hello, NOVOSENSE Wedesign project.” 和、 ePWM外设通过十二指神探采集实现EPWM采集；

2、项目描述

项目基于NS800RT5039开发板，围绕串口通信与ePWM外设采集功能展开设计。

硬件层面，利用开发板内置的UART，通过TX/RX引脚连接PC串口调试助手进行通信显示，实现数据透传；

同时，借助其高精度ePWM外设生成可调占空比的脉冲信号，并利用十二指神探对ePWM输出进行上下时序实时采集与反馈。

软件部分，编写UART驱动代码，初始化波特率、数据位等参数，发送字符串Hello, NOVOSENSE Wedesign project至终端；

针对ePWM采集，配置定时器触发，通过算法计算实际占空比并与设定值对比，实现闭环校准并通过十指的采集显示在PC端。

3、硬件介绍

NS800RT5039开发板功能实现

1. UART串口输出

功能目标：通过UART接口输出字符串 "Hello, NOVOSENSE Wedesign project."，并在串口助手上实时显示。

硬件配置：

USART外设：选择开发板上的USART,具体引脚需参考开发板手册，USART默认使用PA29/PA28。

通信参数：波特率设置为 115200，数据位8位，无校验位，停止位1位。

连接方式：开发板的TX引脚PA29连接至USB转TTL模块的RX端，通过串口助手查看输出。

实现步骤：

初始化USART外设：配置时钟、引脚复用功能、通信参数。

发送字符串：通过USART的发送函数将字符串逐字节发送。

调试验证：使用示波器或逻辑分析仪检查TX引脚信号，或直接观察串口助手输出。

关键点：

确保开发板与串口助手的波特率一致，避免乱码。

若开发板未提供默认USART引脚，需根据原理图手动配置GPIO复用功能。

2. ePWM采集（通过十二指神探D5/D6）

功能目标：使用开发板的 IO8 和 IO9, 采集十二指神探的 D5/D6 引脚输入采集PWM信号，计算频率和占空比。

硬件配置：

信号连接：十二指神探的D5，PWM输入连接至IO8，D6连接至IO9，PWM输入。

外设选择：使用 TIM1 的输入捕获模式，配置为上升沿触发中断。

时钟配置：根据PWM信号频率范围，设置合适的预分频系数系统时钟分频至2MHz。

实现步骤：

配置TIM1输入捕获：

设置TIM1为向上计数模式，最大计数值。

配置通道为输入捕获模式，触发边沿为上下升沿。

中断处理：

在通道1捕获中断中记录当前计数值。

在通道2捕获中断中记录计数值，并计算周期和占空比.

调试验证：

使用逻辑分析仪或示波器验证IO8,IO9通过十二指的D5/D6输入的PWM信号是否正常。

检查计算结果是否与实际信号一致，频率误差是否在合理范围内。

4、了解开发板

开发板整体布局

5、方案框图

6、原理图

硬件连接示意图

连接实物图

7、代码

  
/* ePWM5A通道引脚配置 → GPIO8 */
    GPIO_setAnalogMode(myEPWM5_EPWMA_GPIO, GPIO_ANALOG_DISABLED);        // 禁用模拟功能，配置为数字引脚
    GPIO_setPinConfig(myEPWM5_EPWMA_PIN_CONFIG);                         // 设置引脚功能为ePWM5A输出
    GPIO_setPadConfig(myEPWM5_EPWMA_GPIO, GPIO_PIN_TYPE_STD);           // 配置为标准推挽输出模式
    GPIO_setQualificationMode(myEPWM5_EPWMA_GPIO, GPIO_QUAL_SYNC);      // 设置输入同步滤波（防止毛刺）

    /* ePWM5B通道引脚配置 → GPIO9 */
    GPIO_setAnalogMode(myEPWM5_EPWMB_GPIO, GPIO_ANALOG_DISABLED);        // 禁用模拟功能，配置为数字引脚
    GPIO_setPinConfig(myEPWM5_EPWMB_PIN_CONFIG);                         // 设置引脚功能为ePWM5B输出
    GPIO_setPadConfig(myEPWM5_EPWMB_GPIO, GPIO_PIN_TYPE_STD);           // 配置为标准推挽输出模式
    GPIO_setQualificationMode(myEPWM5_EPWMB_GPIO, GPIO_QUAL_SYNC);      // 设置输入同步滤波（防止毛刺）
    
    
    /* 时钟配置 - 1:1分频 */
        EPWM_setClockPrescaler(myEPWM5_BASE, EPWM_CLOCK_DIVIDER_1, EPWM_HSCLOCK_DIVIDER_1);
        
    /* 时基配置 - 产生2MHz PWM频率 (系统时钟260MHz) */
		EPWM_setTimeBasePeriod(myEPWM5_BASE, 65);           // 周期值 = 65 → 260MHz/(65 * 2) = 2MHz
    EPWM_setTimeBaseCounter(myEPWM5_BASE, 0);           // 计数器初始值清零
    EPWM_setTimeBaseCounterMode(myEPWM5_BASE, EPWM_COUNTER_MODE_UP_DOWN);  // 上下计数模式
    EPWM_disablePhaseShiftLoad(myEPWM5_BASE);           // 禁用相位偏移加载
    EPWM_setPhaseShift(myEPWM5_BASE, 0);                // 相位偏移设为0
                                
    /* 比较器配置 - 50%占空比 */
    EPWM_setCounterCompareValue(myEPWM5_BASE, EPWM_COUNTER_COMPARE_A, 32);  // CMPA = 32 (50%)
    EPWM_setCounterCompareShadowLoadMode(myEPWM5_BASE, EPWM_COUNTER_COMPARE_A, 
    EPWM_COMP_LOAD_ON_CNTR_ZERO);      // 零点重载
  	EPWM_setCounterCompareValue(myEPWM5_BASE, EPWM_COUNTER_COMPARE_B, 32);  // CMPB = 32 (50%)
    EPWM_setCounterCompareShadowLoadMode(myEPWM5_BASE, EPWM_COUNTER_COMPARE_B, 
    EPWM_COMP_LOAD_ON_CNTR_ZERO);      // 零点重载
                                                                                                                                      
    /* 动作限定器配置 - A通道PWM波形生成 */
     EPWM_setActionQualifierAction(myEPWM5_BASE, EPWM_AQ_OUTPUT_A, 
    EPWM_AQ_OUTPUT_LOW,  EPWM_AQ_OUTPUT_ON_TIMEBASE_ZERO);   // 零点输出低
    EPWM_setActionQualifierAction(myEPWM5_BASE, EPWM_AQ_OUTPUT_A, 
    EPWM_AQ_OUTPUT_HIGH, EPWM_AQ_OUTPUT_ON_TIMEBASE_UP_CMPA); // 上升过CMPA输出高
   	EPWM_setActionQualifierAction(myEPWM5_BASE, EPWM_AQ_OUTPUT_A, 
    EPWM_AQ_OUTPUT_LOW,  EPWM_AQ_OUTPUT_ON_TIMEBASE_DOWN_CMPA); // 下降过CMPA输出低
    
    /* 动作限定器配置 - B通道PWM波形生成 */
    EPWM_setActionQualifierAction(myEPWM5_BASE, EPWM_AQ_OUTPUT_B, 
    EPWM_AQ_OUTPUT_LOW,  EPWM_AQ_OUTPUT_ON_TIMEBASE_ZERO);   // 零点输出低
    EPWM_setActionQualifierAction(myEPWM5_BASE, EPWM_AQ_OUTPUT_B, 
    EPWM_AQ_OUTPUT_HIGH, EPWM_AQ_OUTPUT_ON_TIMEBASE_UP_CMPB); // 上升过CMPB输出高
    EPWM_setActionQualifierAction(myEPWM5_BASE, EPWM_AQ_OUTPUT_B, 
    EPWM_AQ_OUTPUT_LOW,  EPWM_AQ_OUTPUT_ON_TIMEBASE_DOWN_CMPB); // 下降过CMPB输出低
    
    /* 死区配置 - 防止桥臂直通 (可选) */
   	EPWM_setDeadBandDelayMode(myEPWM5_BASE, EPWM_DB_RED, true);  // 使能上升沿延迟
    EPWM_setDeadBandDelayMode(myEPWM5_BASE, EPWM_DB_FED, true);  // 使能下降沿延迟
    EPWM_setRisingEdgeDelayCount(myEPWM5_BASE, 10);              // 上升沿延迟10个时钟
    EPWM_setFallingEdgeDelayCount(myEPWM5_BASE, 10);             // 下降沿延迟10个时钟

8、输出结果

输出 EPWM采集结果：

输出打印结果：

总结

从这个项目开始到结束，折腾算比较久的，特别是在处理IIC上面，算是收获很丰富，学到了如何使用纳芯微的传感器，读不到地址时怎么去解决问题，特别是调试的时候，怎么排除问题，是软件还是硬件的问题，最终到解决问题，整体把项目完成，并记录，这就是我这次的收获。