29. AGT——低功耗定时器¶
RA MCU 有两种定时器外设：GPT（General PWM Timer）定时器和 AGT（Asynchronous General Purpose Timer）定时器。 在它们之间进行选择时，需要考虑以下因素：
考虑因素 |
GPT |
AGT |
|---|---|---|
低功耗模式 （Low Power Modes） |
GPT 可以在睡眠模式（Sleep mode）下工作。 |
AGT 可以在所有的低功耗模式下工作。 （仅当计数源为 LOCO 或 Subclock 时） |
可用通道 （定时器数目） |
至少拥有 7 个 GPT 通道， 不同MCU型号拥有的GPT通道数会有不同。 |
所有的MCU型号都有至少 2 个AGT通道。 |
定时器分辨率 （Timer Resolution） |
至少有一个 32-bit 的 GPT 定时器； 剩下的是 16-bit 的。 |
AGT 定时器都是 16-bit 的。 注：一些MCU型号拥有AGTW定时器，为 32-bit 的。 |
定时器的时钟源 |
GPT 的时钟源为 PCLKD， 可配置分频器（最高分频1024）。 也可以配置为计数 ELC 事件或外部脉冲。 |
AGT 的时钟源为 PCLKB、LOCO 或 Subclock。 对于 PCLKB 分频器最高可设为8分频； 对于 LOCO 或 Subclock 分频器最高可设为128分频。 |
29.1. AGT简介¶
低功耗异步通用定时器（AGT）是 16 位的定时器，可用于基本的定时、脉冲输出、外部脉冲宽度或周期测量，以及外部事件计数。 该定时器主要由一个重加载寄存器和一个递减计数器组成。
RA MCU 的不同型号之间可能拥有不同数量的 AGT 定时器， 规格也有可能不同，比如适用于电机控制的 RA6T2 型号MCU拥有 AGTW 定时器，AGTW 的计数器位数加宽到了32位。 而对于野火启明6M5开发板上板载的 RA6M5 芯片拥有 6 个16位的 AGT 定时器（AGTn (n=0~5)）； 对于野火启明4M2开发板上板载的 RA4M2 芯片也拥有 6 个16位的 AGT 定时器（AGTn (n=0~5)）； 对于野火启明2L1开发板上板载的 RA2L1 芯片仅有 2 个16位的 AGT 定时器（AGTn (n=0~5)）。
AGT 定时器的详细功能参数如下表所示：
参数 |
描述 |
|---|---|
工作模式 |
|
时钟源 |
|
中断和事件链接功能 |
|
可选的比较匹配功能 |
该功能通过 AGT Compare Match A/B 寄存器实现，可用于输出 PWM 波形 |
AGT 的 I/O 引脚及其功能用途如下表所示：
引脚名称 |
I/O 方向 |
功能 |
|---|---|---|
AGTEEn |
Input |
用于 AGT 的外部事件输入使能 |
AGTIOn |
Input/Output |
AGT 的外部事件输入和脉冲输出 |
AGTOn |
Output |
AGT 脉冲输出 |
AGTOAn |
Output |
AGT 的比较匹配 A 输出 |
AGTOBn |
Output |
AGT 的比较匹配 B 输出 |
29.2. AGT的框图分析¶
29.2.1. 16位计数器¶
见图中标注 ① 处。
AGT 的计数器是一个 16 位的递减计数器，因此它仅支持递减计数。
重装载寄存器和递减计数器被分配到相同的地址，并且可以通过 AGT 计数器寄存器（AGT Counter Register）访问。 当我们向该地址写入值的时候，写入的值会被写入重载寄存器，读取的值会从计数器中读取。
29.2.3. 计数时钟源¶
见图中标注 ③ 处。
主要有四类时钟输入源：
PCLKB：PCLKB, PCLKB/2, PCLKB/8
LOCO, SUBCLK：AGTLCLK/d, AGTSCLK/d (d = 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128)
仅 AGTn (n = 1, 3, 5) 也可以连接到 AGTn (n = 0, 2, 4) 的下溢信号进行计数
外部事件输入（通过 AGTIO 引脚）
29.3. AGT工作模式详解¶
- 定时器模式
在定时器模式下，计数值在计数源的每个上升沿递减1。 当计数值到达 0x0000 并输入下一个计数源时，发生计数器下溢事件并产生中断请求。
- 脉冲输出模式
可以从 AGTIOn 和 AGTOn 引脚输出脉冲。每次发生下溢时，输出电平都会反转。
- 事件计数器模式
在事件计数器模式下，计数器由输入到 AGTIOn 引脚的外部事件信号（计数源）驱动（递减计数）。
- 脉冲宽度测量模式
在脉冲宽度测量模式下，测量输入到 AGTIOn 引脚的外部信号的脉冲宽度。
- 脉冲周期测量模式
在脉冲周期测量模式下，测量输入到 AGTIOn 引脚的外部信号的脉冲周期。 仅测量周期长于计数源周期两倍的输入脉冲。此外，低电平和高电平宽度都必须长于计数源的周期。 如果输入比这些条件短的脉冲周期，输入可能会被忽略。
- 比较匹配功能：PWM模式
比较匹配功能可用于 PWM 输出。
29.4. 实验1：基本定时功能¶
本实验内容适用于野火启明6M5、启明4M2、启明2L1开发板。 本实验较为简单，我们将使用 AGT 定时器进行定时并触发中断请求产生中断，然后通过这个中断，切换 LED 的电平。
29.4.1. 硬件设计¶
本次实验需要使用到 LED 灯来展示定时的效果，LED 灯具体的电路讲解请读者参考本教程第8章“8.4. 实验：使用寄存器点亮LED灯”小节的内容。 这里不再赘述。
注：本实验仅用到 LED1~3 当中的其中一盏。
29.4.2. 软件设计¶
29.4.2.1. 新建工程¶
由于本实验需要用到LED，也会用到串口打印提示信息， 因此我们在前面串口通信章节的“实验1：UART收发回显”例程的基础上修改程序。
- 对于 e2 studio 开发环境：
拷贝一份我们之前的 e2s 工程 “19_UART_Receive_Send”， 然后将工程文件夹重命名为 “28_AGT_Basic_Timing”，最后再将它导入到我们的 e2 studio 工作空间中。
- 对于 Keil 开发环境：
拷贝一份我们之前的 Keil 工程 “19_UART_Receive_Send”， 然后将工程文件夹重命名为 “28_AGT_Basic_Timing”，并进入该文件夹里面双击 Keil 工程文件，打开该工程。
工程新建好之后，在工程根目录的 “src” 文件夹下面新建 “agt” 文件夹， 再进入 “agt” 文件夹里面新建源文件和头文件：“bsp_agt_timing.c” 和 “bsp_agt_timing.h”。 工程文件结构如下。
28_AGT_Basic_Timing
├─ ......
└─ src
├─ led
│ ├─ bsp_led.c
│ └─ bsp_led.h
├─ debug_uart
│ ├─ bsp_debug_uart.c
│ └─ bsp_debug_uart.h
├─ agt
│ ├─ bsp_agt_timing.c
│ └─ bsp_agt_timing.h
└─ hal_entry.c
29.4.2.2. FSP配置¶
首先打开 FSP 配置界面，在 Stacks 中加入 AGT，如下图所示。
我们使用 AGT0 来实现定时和触发中断功能， 需要修改的只有“General”和“Interrupts”部分，其他按照默认即可。 AGT 模块的 FSP 配置属性如下图所示：
- 特别注意：
这里的计数源（Count Source）时钟需要更改为 LOCO 或者 SUBCLOCK（两者的时钟频率都是32.768KHz）， 这是因为如果默认用 PCLKB，它的时钟频率很高——50MHz（作为 AGT 计数源可设置最高8分频）， 而 AGT 计数器仅为 16 位，最高计数 2 的 16 次方，即 65536，通过如下计算可以知道， 这种情况下 AGT 定时器无法定时到足够的 1 秒钟。
当使用 50MHz 的PCLKB计数源时，AGT最大可定时时间为：65536 * (1 / (50/8)) = 10485.76 us = 10.48576 ms。
10.48576 毫秒远小于 1 秒，因此使用 PCLKB = 50MHz / 8分频作为时钟源的情况下 AGT 无法实现定时 1 秒。
对此的解决方法就是降低 PCLKB 的时钟频率，或者干脆直接换用另一个时钟频率较低的计数源：LOCO 或者 SUBCLOCK。 实际上还有另一个方法是定时器仅定时 1 毫秒产生中断，然后在中断里用程序计数1000次即 1 秒， 但是CPU频繁地进入中断是有可能会影响应用程序的性能的，这需要根据实际情况做出判断。
AGT 模块配置属性描述如下：
属性 |
描述 |
|---|---|
Parameter Checking |
参数检查（选择是否生成包含参数检查的代码）。 |
Pin Output Support |
引脚输出使能。“Enabled”表示使能输出信号到引脚。 |
Pin Input Support |
引脚输入使能。“Enabled”表示使能引脚输入，用于脉宽测量和周期测量模式， 或者用于从 P402、P403、P404 或者 AGTIO 这些引脚输入外部信号。 |
属性 |
描述 |
|---|---|
General > Name |
模块名字。 |
General > Channel |
通道选择。指定硬件通道，也就是指定使用哪一个AGT定时器。 |
General > Mode |
可以选择周期计数、单次计数、PWM模式。
|
General > Period |
周期。 |
General > Period Unit |
周期的单位。 |
General > Count Source |
AGT 计数器的时钟源。注：分频器会基于用户设置的周期由软件自动调节。 |
属性 |
描述 |
|---|---|
Interrupts > Callback |
设置中断回调函数。 |
Interrupts > Underflow Interrupt Priority |
定时器下溢中断优先级。 |
29.4.2.3. AGT初始化函数¶
/* AGT初始化函数 */
void AGT_Timing_Init(void)
{
/* 初始化 AGT 模块 */
R_AGT_Open(&g_timer_agt0_ctrl, &g_timer_agt0_cfg);
/* 启动 AGT 定时器 */
R_AGT_Start(&g_timer_agt0_ctrl);
}
在AGT初始化函数里面，首先调用 R_AGT_Open 函数初始化 AGT 模块， 随后调用 R_AGT_Start 函数来启动 AGT 定时器。
29.4.2.4. AGT中断回调函数¶
/* 定时器溢出 中断回调函数 */
void agt0_timing_callback(timer_callback_args_t * p_args)
{
if (TIMER_EVENT_CYCLE_END == p_args->event)
{
/* 翻转 LED1 */
LED1_TOGGLE; //每秒翻转一次
}
}
中断回调函数非常简单，使用 if 语句判断引起中断的事件， 若是定时器溢出中断（TIMER_EVENT_CYCLE_END）则翻转一次 LED1 的电平。
29.4.2.5. hal_entry入口函数¶
注：以下 hal_entry 函数是以启明6M5开发板的代码为例， 读者需要注意另外两块板子的调试串口初始化函数名不是“Debug_UART4_Init”。
/* 用户头文件包含 */
#include "led/bsp_led.h"
#include "debug_uart/bsp_debug_uart.h"
#include "gpt/bsp_gpt_timing.h"
void hal_entry(void)
{
/* TODO: add your own code here */
LED_Init(); // LED 初始化
Debug_UART4_Init(); // SCI4 UART 调试串口初始化
AGT_Timing_Init(); // AGT 初始化
printf("这是一个 AGT 的基本定时功能实验\r\n");
while(1)
{
printf("The program is running ...\r\n");
R_BSP_SoftwareDelay(1, BSP_DELAY_UNITS_SECONDS);
}
#if BSP_TZ_SECURE_BUILD
/* Enter non-secure code */
R_BSP_NonSecureEnter();
#endif
}
29.4.3. 下载验证¶
编译并下载到开发板后，复位板子让程序运行，然后可以观察到板载 LED1（红色） 每秒钟翻转一次状态，即以两秒为周期在缓慢闪烁。
29.5. 实验2：比较匹配功能——PWM输出¶
29.5.1. 硬件设计¶
野火启明6M5开发板例程使用的 PWM 输出引脚为额外引出的 IO 引脚：P500 ，如下图所示。
注：
野火启明6M5开发板例程使用的 PWM 输出引脚为额外引出的 IO 引脚： P500 （AGTOA0）。
野火启明4M2开发板例程使用的 PWM 输出引脚为额外引出的 IO 引脚： P211 （AGTOA5）。
野火启明2L1开发板例程使用的 PWM 输出引脚为额外引出的 IO 引脚： P208 （AGTOB0）。
29.5.2. 软件设计¶
29.5.2.1. 新建工程¶
由于本实验需要用到LED，也会用到串口打印提示信息， 因此我们在前面串口通信章节的“实验1：UART收发回显”例程的基础上修改程序。
- 对于 e2 studio 开发环境：
拷贝一份我们之前的 e2s 工程 “19_UART_Receive_Send”， 然后将工程文件夹重命名为 “28_AGT_PWM_Output”，最后再将它导入到我们的 e2 studio 工作空间中。
- 对于 Keil 开发环境：
拷贝一份我们之前的 Keil 工程 “19_UART_Receive_Send”， 然后将工程文件夹重命名为 “28_AGT_PWM_Output”，并进入该文件夹里面双击 Keil 工程文件，打开该工程。
工程新建好之后，在工程根目录的 “src” 文件夹下面新建 “agt” 文件夹， 再进入 “agt” 文件夹里面新建源文件和头文件：“bsp_agt_pwm_output.c” 和 “bsp_agt_pwm_output.h”。 工程文件结构如下。
28_AGT_PWM_Output
├─ ......
└─ src
├─ led
│ ├─ bsp_led.c
│ └─ bsp_led.h
├─ debug_uart
│ ├─ bsp_debug_uart.c
│ └─ bsp_debug_uart.h
├─ agt
│ ├─ bsp_agt_pwm_output.c
│ └─ bsp_agt_pwm_output.h
└─ hal_entry.c
29.5.2.2. FSP配置¶
接下来我们要以启明6M5开发板为例来说明进行FSP配置的方法，另外两块板子的配置步骤是一样的， 读者可根据实际使用的引脚参照下面的步骤来进行配置。
因为 PWM 输出需要使用 IO 口进行输出，因此需要先在“Pins”配置页中为 AGT 配置引脚， 我们将 AGT 的 AGTOA0 信号输出连接到 P500 引脚，如下图所示。
随后在“Stacks”配置页中加入 AGT 模块，并对其作如下图所示的配置。
AGT 的“Output”部分属性描述如下表所示。
属性 |
描述 |
|---|---|
Output > Duty Cycle Percent (only applicable in PWM mode) |
占空比（必须是 0~100）。仅用于PWM模式。 这里默认设为 50% 的占空比。 |
Output > AGTOA Output |
配置 AGTOA 输出。 |
Output > AGTOB Output |
配置 AGTOB 输出。 |
Output > AGTO Output |
配置 AGTO 输出。 |
29.5.2.3. AGT初始化函数¶
/* AGT初始化函数 */
void AGT_PWM_Init(void)
{
/* 初始化 AGT 模块 */
R_AGT_Open(&g_timer_agt0_ctrl, &g_timer_agt0_cfg);
/* 启动 AGT 定时器 */
R_AGT_Start(&g_timer_agt0_ctrl);
/* 重新设置占空比为 80% */
AGT_PWM_SetDuty(80);
}
需要注意的是，在 AGT 初始化函数里面，我们重新设置了占空比：50% → 80%。 设置PWM占空比使用了我们自己写的 AGT_PWM_SetDuty 函数。
29.5.2.4. 设置PWM占空比函数¶
/** 自定义函数：设置PWM占空比
@param duty 占空比范围：0~100 %
*/
void AGT_PWM_SetDuty(uint8_t duty)
{
timer_info_t info;
uint32_t current_period_counts;
uint32_t duty_cycle_counts;
if (duty > 100)
duty = 100; //限制占空比范围：0~100
/* 获得AGT的信息 */
R_AGT_InfoGet(&g_timer_agt0_ctrl, &info);
/* 获得计时器一个周期需要的计数次数 */
current_period_counts = info.period_counts;
/* 根据占空比和一个周期的计数次数计算比较匹配寄存器的值 */
duty_cycle_counts = (uint32_t)(((uint64_t) current_period_counts * duty) / 100);
/* 最后调用FSP库函数设置占空比 */
R_AGT_DutyCycleSet(&g_timer_agt0_ctrl, duty_cycle_counts, AGT_OUTPUT_PIN_AGTOA);
}
该函数的主要思路是需要先知道计数器的计数周期（即当前输出的PWM信号的一个周期需要计数的值 current_period_counts）， 然后计算与要设定的占空比（duty）对应的计数值（duty_cycle_counts）， 最后调用FSP库函数 R_AGT_DutyCycleSet 写入该占空比对应的计数值。
调用 R_AGT_DutyCycleSet 函数时需要注意传入的第三个参数是 AGT_OUTPUT_PIN_AGTOA， 因为我们使用的PWM输出引脚 P500 连接到的是 AGT0 的 AGTOA 信号。 如果换用别的引脚，需要注意检查这个参数是否需要修改。
29.5.2.5. hal_entry入口函数¶
/* 用户头文件包含 */
#include "led/bsp_led.h"
#include "debug_uart/bsp_debug_uart.h"
#include "gpt/bsp_gpt_pwm_output.h"
void hal_entry(void)
{
/* TODO: add your own code here */
LED_Init(); // LED 初始化
Debug_UART4_Init(); // SCI4 UART 调试串口初始化
AGT_PWM_Init(); // AGT 初始化
printf("这是一个 AGT 的PWM输出功能实验\r\n");
printf("使用示波器测量 P500 输出的PWM波形\r\n");
// LED1 闪烁指示程序正在运行...
while(1)
{
LED1_ON;
R_BSP_SoftwareDelay(1, BSP_DELAY_UNITS_SECONDS);
LED1_OFF;
R_BSP_SoftwareDelay(1, BSP_DELAY_UNITS_SECONDS);
}
#if BSP_TZ_SECURE_BUILD
/* Enter non-secure code */
R_BSP_NonSecureEnter();
#endif
}
29.5.3. 下载验证¶
以野火启明6M5开发板为例， 编译并下载程序后，复位开发板使程序重新运行，然后使用示波器测量 P500 引脚输出的PWM波形。 实现现象如下。
图中PWM波形的频率为 20 KHz，占空比为 80%：
29.6. 实验3：脉冲宽度测量模式¶
29.6.1. 硬件设计¶
以野火启明6M5开发板例程为例， 本实验需要使用两个引脚，使用的 PWM 输出引脚为额外引出的 IO 引脚为：P500 ； 用于脉冲输入的测量引脚使用的开发板引出的 IO 引脚为： P600。如下图所示。
注：
野火启明6M5开发板例程选用的 PWM 输出引脚为：P500 （AGTOA0）；选用的测量引脚为：P600 （AGTIO3）。
野火启明4M2开发板例程选用的 PWM 输出引脚为：P211 （AGTOA5）；选用的测量引脚为：P415 （AGTIO4）。
野火启明2L1开发板例程选用的 PWM 输出引脚为：P208 （AGTOB0）；选用的测量引脚为：P402 （AGTIO1）。
本次实验需要将 PWM 输出引脚与测量引脚使用杜邦线连接起来。
29.6.2. 软件设计¶
29.6.2.1. 新建工程¶
由于本实验需要用到 PWM 波形信号， 因此我们直接在前面的“实验2：比较匹配功能——PWM输出”例程的基础上修改程序。
- 对于 e2 studio 开发环境：
拷贝一份我们之前的 e2s 工程 “28_AGT_PWM_Output”， 然后将工程文件夹重命名为 “28_AGT_Pulse_Width_Measurement”，最后再将它导入到我们的 e2 studio 工作空间中。
- 对于 Keil 开发环境：
拷贝一份我们之前的 Keil 工程 “28_AGT_PWM_Output”， 然后将工程文件夹重命名为 “28_AGT_Pulse_Width_Measurement”，并进入该文件夹里面双击 Keil 工程文件，打开该工程。
工程新建好之后，在工程根目录下，进入到 “src/agt” 文件夹里面新建源文件和头文件： “bsp_agt_pulse_width_measurement.c” 和 “bsp_agt_pulse_width_measurement.h”。 工程文件结构如下。
28_AGT_Pulse_Width_Measurement
├─ ......
└─ src
├─ led
│ ├─ bsp_led.c
│ └─ bsp_led.h
├─ debug_uart
│ ├─ bsp_debug_uart.c
│ └─ bsp_debug_uart.h
├─ agt
│ ├─ bsp_agt_pwm_output.c
│ ├─ bsp_agt_pwm_output.h
│ ├─ bsp_agt_pulse_width_measurement.c
│ └─ bsp_agt_pulse_width_measurement.h
└─ hal_entry.c
29.6.2.2. FSP配置¶
接下来我们要以野火启明6M5开发板为例来说明进行FSP配置的方法，另外两块板子的配置步骤是一样的， 读者可根据实际使用的引脚参照下面的步骤来进行配置。
打开 FSP 配置界面，在前面实验2的基础上，本实验需要通过 IO 引脚输入脉冲信号， 因此首先配置AGT及其引脚，然后配置 Stacks。
首先在“Pins”配置页中配置 AGT3 的操作模式配置为“Count Measurement”， 并且为该 AGT 配置相应的引脚，也就是将 AGT 的 AGTIO3 信号连接到 P600 引脚，如下图所示。
接着在 Stacks 中加入第二个 AGT 模块实例，并按如下图所示配置该 AGT 模块的属性：
属性 |
描述 |
|---|---|
Input > Measurement Mode |
测量模式。选择 AGT 是否用于测量脉冲宽度或脉冲周期。 默认禁止测量，可选择测量低电平脉冲宽度、高电平脉冲宽度和脉冲周期。 |
Input > Input Filter |
输入滤波器。 该滤波器要求从 AGTIO 引脚输入信号在指定的滤波器频率下连续3次读取时处于同一电平。 |
Input > Enable Pin |
使能引脚。选择 AGTEE 引脚的有效边缘。仅在当P402、P403 或者 AGTIO作为时钟源的时候可用。 |
Input > Trigger Edge |
选择触发边缘。不要同时选择触发边缘与脉冲周期。 |
29.6.2.3. AGT初始化函数¶
timer_info_t info; //用于获取定时器参数信息
uint32_t period; //用于保存计数器的计数周期
/* AGT初始化函数 */
void AGT_Pulse_Width_Measurement_Init(void)
{
/* 初始化 AGT 模块 */
R_AGT_Open(&g_timer_agt3_ctrl, &g_timer_agt3_cfg);
/*获取当前参数*/
(void) R_AGT_InfoGet(&g_timer_agt3_ctrl, &info);
/* 获取计数周期：AGT的一个周期的计数次数 */
period = info.period_counts;
/* 使能 AGT 定时器 */
R_AGT_Enable(&g_timer_agt3_ctrl); //注：对于脉冲宽度/周期测量模式下，使用 R_AGT_Enable 或 R_AGT_Start 函数效果是一致的
/* 启动 AGT 定时器 */
//R_AGT_Start(&g_timer_agt3_ctrl);
}
29.6.2.4. AGT脉冲宽度测量中断回调函数¶
uint32_t pulse_width_time; //测量的脉冲高电平宽度时间
volatile uint8_t print_enble_flag; //允许打印测量结果标志
/* AGT 脉冲宽度测量中断回调函数 */
void agt3_pulse_width_measurement_callback(timer_callback_args_t * p_args)
{
static uint32_t overflow_times = 0; //计数器溢出次数
/* 测量完成事件 */
if (TIMER_EVENT_CAPTURE_A == p_args->event)
{
pulse_width_time = p_args->capture + overflow_times * period; //记录时间 B
overflow_times = 0;
print_enble_flag = 1; //测量完成后 允许打印测量结果
}
/* 定时器计数溢出事件 */
else if (TIMER_EVENT_CYCLE_END == p_args->event)
{
/* 输入捕获期间计数器溢出，则记录溢出次数+1 */
overflow_times++;
}
}
29.6.2.5. hal_entry入口函数¶
/* 用户头文件包含 */
#include "led/bsp_led.h"
#include "debug_uart/bsp_debug_uart.h"
#include "agt/bsp_agt_pwm_output.h"
#include "agt/bsp_agt_pulse_width_measurement.h"
// 外部变量声明
extern timer_info_t info; //用于获取定时器参数信息
extern uint32_t pulse_width_time; //PWM高电平的时间
extern volatile uint8_t print_enble_flag;
void hal_entry(void)
{
/* TODO: add your own code here */
LED_Init(); // LED 初始化
Debug_UART4_Init(); // SCI4 UART 调试串口初始化
AGT_PWM_Init(); // AGT PWM输出初始化
AGT_Pulse_Width_Measurement_Init(); // AGT 脉冲宽度测量初始化
printf("这是一个 AGT 的PWM输出 + 脉冲宽度测量功能实验\r\n");
printf("使用杜邦线连接 P500 和 P600 引脚，然后打开串口助手查看串口的打印信息\r\n");
while(1)
{
float pulse_width_time_us;
if (print_enble_flag)
{
// 打印PWM高电平的计数
printf("High=%d, ", pulse_width_time);
/* 计算PWM高电平的时间 */
pulse_width_time_us = (float)pulse_width_time / ((float)info.clock_frequency / (float)1000000);
printf("Time=%f us\r\n", pulse_width_time_us);
pulse_width_time = 0; //测量结果打印完后旧数据清零
print_enble_flag = 0; //允许打印测量结果标志位清零
}
// LED1 闪烁指示程序正在运行...
LED1_TOGGLE;
// 间隔1s
R_BSP_SoftwareDelay(1, BSP_DELAY_UNITS_SECONDS);
}
#if BSP_TZ_SECURE_BUILD
/* Enter non-secure code */
R_BSP_NonSecureEnter();
#endif
}
29.6.3. 下载验证¶
编译并下载程序后，复位开发板使程序重新运行，然后使用杜邦线连接 P500 和 P600 引脚， 然后打开串口助手查看串口的打印信息。 串口会打印出 PWM 信号的频率和占空比等信息，实验现象如下图所示。
通过计算，我们设置PWM输出波形的频率为 20 KHz（周期为 50 us）、占空比为 80%（正脉宽应为 40 us）， 这与我们测量得到正脉宽一致。
29.7. 实验4：脉冲周期测量模式¶
29.7.1. 硬件设计¶
以野火启明6M5开发板例程为例， 本实验需要使用两个引脚，使用的 PWM 输出引脚为额外引出的 IO 引脚为：P500 ； 用于脉冲输入的测量引脚使用的开发板引出的 IO 引脚为： P600。如下图所示。
注：
野火启明6M5开发板例程选用的 PWM 输出引脚为：P500 （AGTOA0）；选用的测量引脚为：P600 （AGTIO3）。
野火启明4M2开发板例程选用的 PWM 输出引脚为：P211 （AGTOA5）；选用的测量引脚为：P415 （AGTIO4）。
野火启明2L1开发板例程选用的 PWM 输出引脚为：P208 （AGTOB0）；选用的测量引脚为：P402 （AGTIO1）。
本次实验需要将 PWM 输出引脚与测量引脚使用杜邦线连接起来。
29.7.2. 软件设计¶
29.7.2.1. 新建工程¶
由于本实验需要用到 PWM 波形信号， 因此我们直接在前面的“实验2：比较匹配功能——PWM输出”例程的基础上修改程序。
- 对于 e2 studio 开发环境：
拷贝一份我们之前的 e2s 工程 “28_AGT_PWM_Output”， 然后将工程文件夹重命名为 “28_AGT_Pulse_Period_Measurement”，最后再将它导入到我们的 e2 studio 工作空间中。
- 对于 Keil 开发环境：
拷贝一份我们之前的 Keil 工程 “28_AGT_PWM_Output”， 然后将工程文件夹重命名为 “28_AGT_Pulse_Period_Measurement”，并进入该文件夹里面双击 Keil 工程文件，打开该工程。
工程新建好之后，在工程根目录下，进入到 “src/agt” 文件夹里面新建源文件和头文件： “bsp_agt_pulse_period_measurement.c” 和 “bsp_agt_pulse_period_measurement.h”。 工程文件结构如下。
28_AGT_Pulse_Period_Measurement
├─ ......
└─ src
├─ led
│ ├─ bsp_led.c
│ └─ bsp_led.h
├─ debug_uart
│ ├─ bsp_debug_uart.c
│ └─ bsp_debug_uart.h
├─ agt
│ ├─ bsp_agt_pwm_output.c
│ ├─ bsp_agt_pwm_output.h
│ ├─ bsp_agt_pulse_period_measurement.c
│ └─ bsp_agt_pulse_period_measurement.h
└─ hal_entry.c
29.7.2.2. FSP配置¶
以野火启明6M5开发板为例， 打开 FSP 配置界面，在前面实验2的基础上，本实验需要通过 IO 引脚输入脉冲信号， 因此首先配置AGT及其引脚，然后配置 Stacks。
首先在“Pins”配置页中配置 AGT3 的操作模式配置为“Count Measurement”， 并且为该 AGT 配置相应的引脚，也就是将 AGT 的 AGTIO3 信号连接到 P600 引脚，如下图所示。
接着在 Stacks 中加入第二个 AGT 模块实例，并按如下图所示配置该 AGT 模块的属性：
29.7.2.3. AGT初始化函数¶
timer_info_t info; //用于获取定时器参数信息
uint32_t period; //用于保存计数器的计数周期
/* AGT初始化函数 */
void AGT_Pulse_Period_Measurement_Init(void)
{
/* 初始化 AGT 模块 */
R_AGT_Open(&g_timer_agt3_ctrl, &g_timer_agt3_cfg);
/*获取当前参数*/
(void) R_AGT_InfoGet(&g_timer_agt3_ctrl, &info);
/* 获取计数周期：AGT的一个周期的计数次数 */
period = info.period_counts;
/* 使能 AGT 定时器 */
R_AGT_Enable(&g_timer_agt3_ctrl); //注：对于脉冲宽度/周期测量模式下，使用 R_AGT_Enable 或 R_AGT_Start 函数效果是一致的
/* 启动 AGT 定时器 */
//R_AGT_Start(&g_timer_agt3_ctrl);
}
29.7.2.4. AGT脉冲周期测量中断回调函数¶
uint32_t pulse_period_time; //测量的脉冲周期时间
volatile uint8_t print_enble_flag; //允许打印测量结果标志
/* AGT 脉冲周期测量中断回调函数 */
void agt3_pulse_period_measurement_callback(timer_callback_args_t * p_args)
{
static uint32_t overflow_times = 0; //计数器溢出次数
/* 测量完成事件 */
if (TIMER_EVENT_CAPTURE_A == p_args->event)
{
pulse_period_time = p_args->capture + overflow_times * period; //记录时间 B
overflow_times = 0;
print_enble_flag = 1; //测量完成后 允许打印测量结果
}
/* 定时器计数溢出事件 */
else if (TIMER_EVENT_CYCLE_END == p_args->event)
{
/* 输入捕获期间计数器溢出，则记录溢出次数+1 */
overflow_times++;
}
}
29.7.2.5. hal_entry入口函数¶
/* 用户头文件包含 */
#include "led/bsp_led.h"
#include "debug_uart/bsp_debug_uart.h"
#include "agt/bsp_agt_pwm_output.h"
#include "agt/bsp_agt_pulse_period_measurement.h"
// 外部变量声明
extern timer_info_t info; //用于获取定时器参数信息
extern uint32_t pulse_period_time; //PWM周期的时间计数
extern volatile uint8_t print_enble_flag;
void hal_entry(void)
{
/* TODO: add your own code here */
LED_Init(); // LED 初始化
Debug_UART4_Init(); // SCI4 UART 调试串口初始化
AGT_PWM_Init(); // AGT PWM输出初始化
AGT_Pulse_Period_Measurement_Init(); // AGT 脉冲周期测量初始化
printf("这是一个 AGT 的PWM输出 + 脉冲周期测量功能实验\r\n");
printf("使用杜邦线连接 P500 和 P600 引脚，然后打开串口助手查看串口的打印信息\r\n");
while(1)
{
float pulse_period_time_us;
if (print_enble_flag)
{
// 打印PWM脉冲周期测量的计数
printf("Period=%d, ", pulse_period_time);
/* 计算PWM脉冲周期测量的时间 */
pulse_period_time_us = (float)pulse_period_time / ((float)info.clock_frequency / (float)1000000);
printf("Time=%f us\r\n", pulse_period_time_us);
pulse_period_time = 0; //测量结果打印完后旧数据清零
print_enble_flag = 0; //允许打印测量结果标志位清零
}
// LED1 闪烁指示程序正在运行...
LED1_TOGGLE;
// 间隔1s
R_BSP_SoftwareDelay(1, BSP_DELAY_UNITS_SECONDS);
}
#if BSP_TZ_SECURE_BUILD
/* Enter non-secure code */
R_BSP_NonSecureEnter();
#endif
}
29.7.3. 下载验证¶
以野火启明6M5开发板为例， 编译并下载程序后，复位开发板使程序重新运行，然后使用杜邦线连接 P500 和 P600 引脚， 然后打开串口助手查看串口的打印信息。 串口会打印出 PWM 信号的频率和占空比等信息，实验现象如下图所示。
通过计算，我们设置PWM输出波形的频率为 20 KHz，周期为 50 us， 这与我们测量得到波形周期一致。