CAP 模块

CAP 模块，具有以下模式：

捕捉模式：一种输入模式，对输入的信号进行边沿的捕获，从而获得周期等时间信息。
普通 PWM 输出：一种输出模式，产生普通 PWM 信号。

注：

CAP 模块 CAP0/ 1/ .../ 5 均为相同模块，各个模块的信号均相同，但会增加标号 0/1/…/5，用于区分不同模块的信号。例如 CNT_CLK0 代表 CAP0 的计数器时钟信号 CNT_CLK。

CAP0的结构框图中：

CAP0 与 CAP0/ 1/ .../ 5 的结构基本一致，SYS_CLK 为 CAP 模块工作时钟，典型值为 200MHz；
CAP0 主要由计数功能模块、PWM 功能模块、捕捉功能模块和中断功能模块组成，其中 PWM 功能模块与捕捉功能模块是二选一功能。

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功能描述

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计数器功能

捕捉模式以及简单 PWM 输出模式，采用相同的计数器模块，使用 32-bit 计数器。

计数时钟

CAP 模块计数器的时钟无分频系数控制，直接由 SYS_CLK 驱动。

计数器在计数值等于 CAP_CNT_PRDV （即 PWM 模式下寄存器 CAP_REG0）可产生 CAP_CNT_PRD 信号。

计数器在计数值等于 CAP_CNT_CMPV（即 PWM 模式下寄存器 CAP_REG1）可产生 CAP_CNT_CMP 信号。

在计数值达到 0xFFFF_FFFF 时可产生 CAP_CNT_OVFL 信号。

计数同步

CAP 模块的计数器支持外部输入信号同步计数器，并支持输出同步信号。

输入同步
当输入同步信号 CAP_SYNCI 有效，计数器将同步相位寄存器 CAP_CNT_PH 的数值加载至计数器，从而达到计数器相位的同步效果。另外 CAP0/ 1/ .../ 5 的输入同步信号的连接方式，可以参考计数同步。
输出同步
通过寄存器 CAP_SYNC_OUT，可以选择 CAP_SYNCI 信号或 CAP_CNT_PRD 信号输出。

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捕捉输入功能

输入捕捉信号选择

输入捕捉信号除了支持外部的引脚信号捕捉之外，还可以支持内部的 EPWM 信号。
输入滤波

CAP 模块在捕捉输入功能下，输入信号 CAP0/ 1/ .../ 5_IO 均需要经过输入滤波模块，产生 CAP0/ 1/ .../ 5_IO_PRCS 信号。

输入滤波功能，主要是用于滤除噪音信号，功能描述可以参考 EPWM 模块的输入滤波章节。
捕捉边沿预处理
捕捉边沿预处理功能，主要用于对输入信号进行降低频率的处理。通过配置寄存器字段 CAP_IN_EDG_EVN_DIV 对输入信号 CAP_IO 的边沿翻转进行处理。如设置 CAP_IN_EDG_EVN_DIV = 0x1（如下图中对应配置的例子），输入信号的每两次的翻转边沿才触发一次翻转，从而得到信号 CAP_IO_DIV，这样的预处理可以降低输入信号的翻转频次。
捕捉控制

CAP 模块支持对四次捕捉事件，在捕捉事件到来后，捕捉控制模块会触发对应的捕捉寄存器 CAP_0/ 1/ 2/ 3 进行记录 CAP 的计数器的数值。

捕捉事件 EVENT0/ 1/ 2/ 3 可以根据需求，通过寄存器字段 CAP_EVNT0/ 1/ 2/ 3_POL，设置事件为上升沿捕捉或下降沿捕捉，以及通过寄存器字段 CAP_EVNT0/ 1/ 2/ 3_RST 配置发生捕捉事件后是否复位计数器，这样的配置方式可以计算出两次边沿的时间差值。
捕捉寄存器

CAP 模块配有四个捕捉寄存器 CAP_REG0/ 1/ 2/ 3，每个寄存器对应一个捕捉事件 CAP_EVNT0/ 1/ 2/ 3，当输入信号满足捕捉事件的特性，则产生捕捉信号 CAP_EVNT0/ 1/ 2/ 3，对计数器的数值进行捕捉。

捕捉事件依次按照 EVENT0、EVEMT1、EVENT2、EVENT3 进行，所以捕捉到的计数器数据依次写入寄存器 CAP_REG0、CAP_REG1、CAP_REG2、CAP_REG3。

捕捉状态可以通过寄存器字段 CAP_OS_MOD_EN 配置为连续捕捉模式或单次捕捉模式。连续捕捉模式，那么从 EVENT0 执行到 EVETN3 后，继续从 EVENT0 执行到 EVENT3，按照顺序循环进行。

单次捕捉模式，通过配置寄存器字段 CAP_OS_EP 配置需要捕捉的事件次数，当从 EVENT0 执行到所需的事件次数后，CAP 模块不再进行捕获，CAP_REG0/ 1/ 2/ 3 寄存器的数据锁存当前数据。

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普通 PWM 输出功能

PWM 周期以及比较值寄存器

在普通 PWM 模式下，寄存器 CAP_REG0/ 1/ 2/ 3 的复用情况如下所示：

CAP_REG0 作为 CAP_CNT_PRD 使用，用于设置 PWM 输出信号的周期值，并且在计数值达到此值时，PWM 输出的信号设置为高。
CAP_REG1 作为 CAP_CNT_CMP 使用，用于设置 PWM 输出信号的比较值，并且在计数值达到此值时，PWM 输出的信号设置为低，用来调节 PWM 信号的脉宽。
CAP_REG2 作为 CAP_CNT_PRD 的影子寄存器使用，影子寄存器在计数器的数值达到 PRD 时更新。
CAP_REG3 作为 CAP_CNT_CMP 的影子寄存器使用，影子寄存器在计数器的数值达到 PRD 时更新。

因此对 CAP_CNT_PRD 写操作，CAP_CNT_PRD 直接更新，若对影子寄存器 CAP_CNT_PRD_SHD 写操作，则在计数器数值达到周期值时才进行更新。CAP_CNT_CMP 寄存器的更新方式也是同理。

另外，PWM 的输出极性可以利用寄存器 CAP_PWM_POL，配置 PWM 最终输出的极性，即有效电平为高还是低。

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中断信号

CAP 模块的中断信号 CAP_INT，由下列信号进行或逻辑产生：

CAP_EVNT0
CAP_EVNT1
CAP_EVNT2
CAP_EVNT3
CAP_CNT_PRD
CAP_CNT_CMP
CAP_CNT_OVFL

可以配置寄存器 CAP_INT_EN，选择是否使能对应的信号进行或逻辑运算。

CAP 模块的中断信号源或逻辑示例如下：

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寄存器列表

表 1. 寄存器列表
偏移地址	缩写	寄存器描述	章节
0x0000	CAP_CNT_V	CAP Counter 计数数值	0x0000 CAP_CNT_V
0x0004	CAP_CNT_PH	CAP Counter 计数同步相位	0x0004 CAP_CNT_PH
0x0008	CAP_REG0	CAP_REG0 寄存器	0x0008 CAP_REG0
0x000C	CAP_REG1	CAP_REG1 寄存器	0x000C CAP_REG1
0x0010	CAP_REG2	CAP_REG2 寄存器	0x0010 CAP_REG2
0x0014	CAP_REG3	CAP_REG3 寄存器	0x0014 CAP_REG3
0x0018	CAP_CONF1	CAP 配置寄存器 1	0x0018 CAP_CONF1
0x001C	CAP_CONF2	CAP 配置寄存器 2	0x001C CAP_CONF2
0x0020	CAP_INT_EN	CAP 中断使能寄存器	0x0020 CAP_INT_EN
0x0024	CAP_FLG	CAP 标记寄存器	0x0024 CAP_FLG
0x0028	CAP_FLG_CLR	CAP 标记清除寄存器	0x0028 CAP_FLG_CLR
0x002C	CAP_SW_FRC	软件强制 CAP 事件产生寄存器	0x002C CAP_SW_FRC
0x0030	CAP_IN_FLT	CAP 输入滤波寄存器	0x0030 CAP_IN_FLT
0x0034	CAP_IN_SRC	CAP 输入选择寄存器	0x0034 CAP_IN_SRC
0x00FC	CAP_VER	CAP 子模块版本寄存器	0x00FC CAP_VER

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CAP 模块寄存器描述

0x0000 CAP_CNT_V


默认值：0x00000000			CAP Counter 计数数值
位域	类型	默认值	描述
31:0	R/W	0x0	CAP_CNT_V CAP Counter Value，CAP 计数器的计数值。对此字段进行读操作，可以读取此时 CAP 计数器对此字段进行写操作，可以设置 CAP 计数器的计数值，CAP 计数器立马更新此计数值，计数方式维持原有的设置进行

0x0004 CAP_CNT_PH


默认值：0x00000000			CAP Counter 计数同步相位
位域	类型	默认值	描述
31:0	R/W	0x0	CAP_CNT_PH CAP Counter Phase，CAP 计数器的同步相位。当出现同步信号时，此时 CAP 计数器进行同步，加载此寄存器的相位值进行计数。

0x0008 CAP_REG0


默认值：0x00000000			CAP_REG0 寄存器
位域	类型	默认值	描述
31:0	R or R/W	0x0	CAP_REG0， CAP Register 0，CAP 寄存器 0。在 Capture 模式下，此寄存器为只读，用于捕捉事件 0 的捕捉寄存器，捕捉计数器数值。在普通 PWM 模式下，此寄存器为可读写，此寄存器用于计数器周期值 CAP_CNT_PRDV。

0x000C CAP_REG1


默认值：0x00000000			CAP_REG1 寄存器
位域	类型	默认值	描述
31:0	R or R/W	0x0	CAP_REG1 CAP Register 1，CAP 寄存器 1。在 Capture 模式下，此寄存器用于捕捉事件 1 的捕捉寄存器，捕捉计数器数值。在普通 PWM 模式下，此寄存器用于计数器比较值 CAP_CNT_CMPV。

0x0010 CAP_REG2


默认值：0x00000000			CAP_REG2 寄存器
位域	类型	默认值	描述
31:0	R or R/W	0x0	CAP_REG2 CAP Register 2，CAP 寄存器 2。在 Capture 模式下，此寄存器用于捕捉事件 2 的捕捉寄存器，捕捉计数器数值。在普通 PWM 模式下，此寄存器用于计数器周期值 CAP_CNT_PRDV 的影子寄存器。

0x0014 CAP_REG3


默认值：0x00000000			CAP_REG3 寄存器
位域	类型	默认值	描述
31:0	R or R/W	0x0	CAP_REG3 CAP Register 3，CAP 寄存器 3。在 Capture 模式下，此寄存器用于捕捉事件 3 的捕捉寄存器，捕捉计数器数值。在普通 PWM 模式下，此寄存器用于计数器比较值 CMPV 的影子寄存器。

0x0018 CAP_CONF1


默认值：0x00000000			CAP 配置寄存器 1
位域	类型	默认值	描述
31:14	-	-	-
13:9	R/W	0x0	CAP_IN_EDG_EVN_DIV Capture Input Edge Event Divisor，输入捕捉信号的边沿除数，经过此除数可以将翻转频次较高的信号处理为翻转频次较低的信号。 0x0：输入信号 1 次翻转边沿进行 1 次的翻转处理，即跟随输入源信号 0x1：输入信号 2 次翻转边沿进行 1 次的翻转处理 0x2：输入信号 4 次翻转边沿进行 1 次的翻转处理 0x3：输入信号 6 次翻转边沿进行 1 次的翻转处理 0x4：输入信号 8 次翻转边沿进行 1 次的翻转处理 0x5：输入信号 10 次翻转边沿进行 1 次的翻转处理 ... 0xF：输入信号 30 次翻转边沿进行 1 次的翻转处理
8	R/W	0x0	CAP_REG_LD_EN Capture Register Load Enable，捕捉寄存器加载使能，即发生捕捉事件 0/1/2/3 时，使能捕捉寄存器 0/1/2/3 进行计数器数值的捕捉。 0x0：未使能 0x1：使能
7	R/W	0x0	CAP_EVNT3_RST Capture Event3 Reset，捕捉事件 3 触发后进行 CAP 计数器的复位。 0x0：无操作 0x1：复位计数器至 0
6	R/W	0x0	CAP_EVNT3_POL Capture Event3 Polarity Set，捕捉事件 3 的极性控制。 0x0：上升沿触发 0x1：下降沿触发
5	R/W	0x0	CAP_EVNT2_RST Capture Event2 Reset，捕捉事件 2 触发后进行 CAP 计数器的复位。 0x0：无操作 0x1：复位计数器至 0
4	R/W	0x0	CAP_EVNT2_POL Capture Event1 Polarity Set，捕捉事件 1 的极性控制。 0x0：上升沿触发 0x1：下降沿触发
3	R/W	0x0	CAP_EVNT1_RST Capture Event1 Reset，捕捉事件 1 触发后进行 CAP 计数器的复位。 0x0：无操作 0x1：复位计数器至 0
2	R/W	0x0	CAP_EVNT1_POL Capture Event1 Polarity Set，捕捉事件 1 的极性控制。 0x0：上升沿触发 0x1：下降沿触发
1	R/W	0x0	CAP_EVNT0_RST Capture Event0 Reset，捕捉事件 0 触发后进行 CAP 计数器的复位。 0x0：无操作 0x1：复位计数器至 0
0	R/W	0x0	CAP_EVNT0_POL Capture Event0 Polarity Set，捕捉事件 0 的极性控制。 0x0：上升沿触发 0x1：下降沿触发

0x001C CAP_CONF2


默认值：0x00000000			CAP 配置寄存器 2
位域	类型	默认值	描述
31:12	-	-	-
11	R/W	0x0	CAP_PWM_OUT_INIT Capture PWM Output Initial Value，PWM 输出初始值，即在 PWM 模式下，未使能 CAP Counter 时的输出值。 0x0：输出为低电平 0x1：输出为高电平
10	R/W	0x0	CAP_PWM_POL Capture PWM Output Polarity，PWM 的输出极性。 0x0：输出高有效 0x1：输出低有效
9	R/W	0x0	CAP_MODE_SEL Capture Mode Select，捕捉模式选择。 0x0：捕捉模式 0x1：PWM 模式
8	R/WAC	0x0	CAP_SW_FRC_SYNC Capture Software Force Synchronous Signal，软件产生强制的同步信号。 0x0：无操作 0x1：产生同步信号
7:6	R/W	0x0	CAP_SYNC_OUT Capture Synchronous Output Select，同步输出信号选择。 0x0：选择 IN 或者软件产生的同步信号 0x1：CAP_CNT_PRD 信号 0x2：无同步输出信号 0x3：无同步输出信号
5	R/W	0x0	CAP_SYNC_IN_EN Capture Synchronous Input Enable，同步输入使能，使能 CAP 计数器进行同步，同步值为 PH，同步使能信号为 IN 或者软件产生的强制同步信号。 0x0：未使能 0x1：使能
4	R/W	0x0	CAP_CNT_EN Capture Counter Enable，捕捉计数器使能。 0x0：未使能 0x1：使能，计数器开始计数，且捕获或普通 PWM 功能启动
3	R/WAC	0x0	CAP_EVNT_RST Capture Event Reset，复位捕捉事件的起点，从捕捉事件 0 重新开始新的捕捉。 0x0：无操作 0x1：复位捕捉事件的起点
2:1	R/W	0x0	CAP_OS_EP Capture One-shot End Point，单次捕捉终点设置。 0x0：完成捕捉事件 0 结束 0x1：完成捕捉事件 1 结束 0x2：完成捕捉事件 2 结束 0x3：完成捕捉事件 3 结束
0	R/W	0x0	CAP_OS_MOD_EN Capture One-shot Mode Enable，单次捕捉使能。 0x0：连续捕捉 0x1：单次捕捉

0x0020 CAP_INT_EN


默认值：0x00000000			CAP 中断使能寄存器
位域	类型	默认值	描述
31:8	-	-	-
7	R/W	0x0	CAP_CNT_CMP_INT_EN Capture Counter Compare Interrupt Enable，捕捉计数器计数达到比较值的中断使能。 0x0：未使能 0x1：使能
6	R/W	0x0	CAP_CNT_PRD_INT_EN Capture Counter Period Interrupt Enable，捕捉计数器计数达到周期值的中断使能。 0x0：未使能 0x1：使能
5	R/W	0x0	CAP_CNT_OVFL_INT_EN Capture Counter Overflow Interrupt Enable，捕捉计数器上溢出中断使能。 0x0：未使能 0x1：使能
4	R/W	0x0	CAP_EVNT3_INT_EN Capture Event3 Interrupt Enable，捕捉事件 3 的中断使能。 0x0：未使能 0x1：使能
3	R/W	0x0	CAP_EVNT2_INT_EN Capture Event2 Interrupt Enable，捕捉事件 2 的中断使能。 0x0：未使能 0x1：使能
2	R/W	0x0	CAP_EVNT1_INT_EN Capture Event1 Interrupt Enable，捕捉事件 1 的中断使能。 0x0：未使能 0x1：使能
1	R/W	0x0	CAP_EVNT0_INT_EN Capture Event0 Interrupt Enable，捕捉事件 0 的中断使能。 0x0：未使能 0x1：使能
0	-	-	-

0x0024 CAP_FLG


默认值：0x00000000			CAP 标记寄存器
位域	类型	默认值	描述
31:8	-	-	-
7	R	0x0	CAP_CNT_CMP_FLG Capture Counter Compare Flag，捕捉计数器计数达到比较值的状态标记。 0x0：无标记信号产生 0x1：产生标记信号
6	R	0x0	CAP_CNT_PRD_FLG Capture Counter Period Flag，捕捉计数器计数达到周期值的状态标记。 0x0：无标记信号产生 0x1：产生标记信号
5	R	0x0	CAP_CNT_OVFL_FLG Capture Counter Overflow Flag，捕捉计数器上溢出状态标记。 0x0：无标记信号产生 0x1：产生标记信号
4	R	0x0	CAP_EVNT3_FLG Capture Event3 Flag，捕捉事件 3 的状态标记。 0x0：无标记信号产生 0x1：产生标记信号
3	R	0x0	CAP_EVNT2_FLG Capture Event2 Flag，捕捉事件 2 的状态标记。 0x0：无标记信号产生 0x1：产生标记信号
2	R	0x0	CAP_EVNT1_FLG Capture Event1 Flag，捕捉事件 1 的状态标记。 0x0：无标记信号产生 0x1：产生标记信号
1	R	0x0	CAP_EVNT0_FLG Capture Event0 Flag，捕捉事件 0 的状态标记。 0x0：无标记信号产生 0x1：产生标记信号
0	R	0x0	CAP_INT_FLG Capture Interrupt Flag，捕捉模块的中断信号标记。 0x0：无标记信号产生 0x1：产生标记信号

0x0028 CAP_FLG_CLR


默认值：0x00000000			CAP 标记清除寄存器
位域	类型	默认值	描述
31:8	-	-	-
7	R/WAC	0x0	CAP_CNT_CMP_CLR Capture Counter Compare Flag Clear，捕捉计数器计数达到比较值的状态标记清除。 0x0：无操作 0x1：清除标记信号
6	R/WAC	0x0	CAP_CNT_PRD_CLR Capture Counter Period Flag Clear，捕捉计数器计数达到周期值的状态标记清除。 0x0：无操作 0x1：清除标记信号
5	R/WAC	0x0	CAP_CNT_OVFL_CLR Capture Counter Overflow Flag Clear，捕捉计数器上溢出状态标记清除。 0x0：无操作 0x1：清除标记信号
4	R/WAC	0x0	CAP_EVNT3_CLR Capture Event3 Flag Clear，捕捉事件 3 的状态标记清除。 0x0：无操作 0x1：清除标记信号
3	R/WAC	0x0	CAP_EVNT2_CLR Capture Event2 Flag Clear，捕捉事件 2 的状态标记清除。 0x0：无操作 0x1：清除标记信号
2	R/WAC	0x0	CAP_EVNT1_CLR Capture Event1 Flag Clear，捕捉事件 1 的状态标记清除。 0x0：无操作 0x1：清除标记信号
1	R/WAC	0x0	CAP_EVNT0_CLR Capture Event0 Flag Clear，捕捉事件 0 的状态标记清除。 0x0：无操作 0x1：清除标记信号
0	-	-	-

0x002C CAP_SW_FRC


默认值：0x00000000			软件强制 CAP 事件产生寄存器
位域	类型	默认值	描述
31:8	-	-	-
7	R/WAC	0x0	CAP_SW_FRC_CNT_CMP Capture Software Force Counter Compare，强制捕捉计数器计数达到比较值的信号产生。 0x0：无操作 0x1：强制产生信号
6	R/WAC	0x0	CAP_SW_FRC_CNT_PRD Capture Software Force Counter Period，强制捕捉计数器计数达到周期值的信号产生。 0x0：无操作 0x1：强制产生信号
5	R/WAC	0x0	CAP_SW_FRC_CNT_OVFL Capture Software Force Counter Overflow，强制计数器上溢出信号的产生。 0x0：无操作 0x1：强制产生信号
4	R/WAC	0x0	CAP_SW_FRC _EVNT3 Capture Software Force Event3，强制捕捉事件的 EVNT3 的产生。 0x0：无操作 0x1：强制产生信号
3	R/WAC	0x0	CAP_SW_FRC _EVNT2 Capture Software Force Event2，强制捕捉事件的 EVNT2 的产生。 0x0：无操作 0x1：强制产生信号
2	R/WAC	0x0	CAP_SW_FRC _EVNT1 Capture Software Force Event1，强制捕捉事件的 EVNT1 的产生。 0x0：无操作 0x1：强制产生信号
1	R/WAC	0x0	CAP_SW_FRC_EVNT0 Capture Software Force Event0，强制捕捉事件的 EVNT0 的产生。 0x0：无操作 0x1：强制产生信号
0	-	-	-

0x0030 CAP_IN_FLT


默认值：0x00000000			CAP 输入滤波寄存器
位域	类型	默认值	描述
31:16	-	-	-
15:8	R/W	0x0	CAP_SMP_CTL_PRD Capture Input Sample Control Period，输入采样周期。 0x0：1x SYS_CLK 0x1：2x SYS_CLK 0x2：4x SYS_CLK 0x3：6x SYS_CLK … 0xFF：510x SYS_CLK
7:4	R/W	0x0	CAP_IN_PRE_FLT， CAP Input Pre Filter Enable，CAP 输入信号的预滤波使能，预滤波采样周期为 CLK。一般使用，无需使能，默认旁通即可。 0x0：旁通，无预滤除效果 0x1：1 采样点同步信号 0x2：2 采样点同步信号 0x3：3 采样点同步信号 … 0xF：15 采样点同步信号
3:0	R/W	0x0	CAP_IN_FLT_SEL， Capture Input Filter Seclect，输入滤波功能选择，此字段只有在输入捕捉模式有效。 0x0：同步信号，SYS_CLK 对输入信号进行同步 0x1：1 采样点同步信号 0x2：2 采样点同步信号 0x3：3 采样点同步信号 … 0xF：15 采样点同步信号

0x0034 CAP_IN_SRC


默认值：0x00000000			CAP 输入选择寄存器
位域	类型	默认值	描述
31:5	-	-	-
4:0	R/W	0x0	CAP_IN_SRC_SEL， Capture Input Source Seclect，输入信号源选择，此字段只有在输入捕捉模式有效。 0x0：GPIO，即管脚上的信号 0x1：EPWM0_A 0x2：EPWM1_A 0x3：EPWM2_A … 0xC：EPWM11_A 0x11：EPWM0_B 0x12：EPWM1_B … 0x1C：EPWM11_B others：Reserved

0x00FC CAP_VER


默认值：0x00000100			CAP 子模块版本寄存器
位域	类型	默认值	描述
31:0	R	0x0000_0100	版本寄存器 V1.1