功能描述

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计数器功能模块

计数时钟

计数器的时钟 EPWM_CNT_CLK 由 SYS_CLK 进行分频得出：

EPWM_CNT_CLK = SYS_CLK / (Divisor1 * Divisor2)

Divisor1/2 为寄存器 EPWM_CLK_DIV1/2。
- 除数 Divisor1 的可配置范围为 1/ 2/ 4/ 6/ 8/ 10/ 12/ 14。
- 除数 Divisor2 的可配置范围为 1/ 2/ 4/ 8/ 16/ 32/ 64/ 128。
开启 EPWM 计数器的计数，需使能全局的控制信号 EPWM_CNT_GLB_EN。

计数方式

寄存器字段 EPWM_CNT_MOD ，可以配置计数器的以下计数方式：

递增计数：计数器从 0 开始递增计数，计数至 EPWM_CNT_PRDV 值时，完成一个周期的计数，并且复位至 0 重新开始计数。
计数器递增计数图示中，设置 EPWM_CNT_PRDV = 6 的递增计数，此时开始从 0 到 6 的递增计数：
- 在计数值为 0 时，信号 EPWM_CNT_Z = 1
- 在计数值为EPWM_CNT_PRDV 的时候，信号EPWM_CNT_PRD = 1
- 而指示计数方向的信号EPWM_CNTD 一直为高电平，指示为递增计数。
图 1. 计数器递增计数图示
递减计数：计数器从 EPWM_CNT_PRDV 开始递减计数，计数至 0 时，完成一个周期的计数，并且复位至 EPWM_CNT_PRDV 重新开始计数。
计数器递减计数图示中，设置 EPWM_CNT_PRDV = 6 的递减计数，此时进行从 6 到 0 递减计数：
- 在计数值为 0 的时候，信号 EPWM_CNT_Z = 1。
- 在计数值为 EPWM_CNT_PRDV 的时候，信号 EPWM_CNT_PRD = 1。
- 指示计数方向的信号 EPWM_CNTD 一直为低电平，指示为递减计数。
图 2. 计数器递减计数图示
先递增后递减计数：计数器从 0 开始递增计数，计数至 EPWM_CNT_PRDV 后进行递减计数，当计数器计数为 1，完成一个周期的计数。下一个周期继续从 0 开始进行先递增后递减计数。
计数器先递增后递减计数示例中，设置 EPWM_CNT_PRDV = 6 的先递增再递减计数，此时进行先从 0 到 6 的递增计数再从 6 到 0 的递减计数：
- 在计数值为 0 的时候，信号 EPWM_CNT_Z = 1。
- 在计数值为 EPWM_CNT_PRDV 的时候，信号 EPWM_CNT_PRD = 1。
- 指示计数方向的信号 EPWM_CNTD 在前半周期为高电平指示此时为递增计数，后半周期指示为递减计数。
图 3. 计数器先递增后递减计数示例

计数比较

在计数数值达到预设的设定值时，即达到 EPWM_CNT_AV 与 EPWM_CNT_BV 时，计数器可以产生相应的信号 EPWM_CNT_A 与 EPWM_CNT_B。

为了区分计数的方向：

若为递增计数至 EPWM_CNT_AV 产生的信号，记为 EPWM_CNT_UA。
若为递减计数至 EPWM_CNT_AV 产生的信号，记为 EPWM_CNT_DA。
若为递增计数至 EPWM_CNT_BV 产生的信号，记为 EPWM_CNT_UB。
若为递减计数至 EPWM_CNT_BV 产生的信号，记为 EPWM_CNT_DB。

产生的信号输出至 EPWM 生成模块以及 Trigger & Interrupt 模块使用。具体时序图如下：

计数同步

计数器具有同步的功能，同步信号的使能后，可以使得计数器计数值跳至 EPWM_CNT_PHV 计数同步相位寄存器的数值。

计数器同步信号的来源有两个：

IN_SYNC，对于 EPWM 子模块，是外部输入信号，上升沿有效，各个 EPWM 子模块的 IN_SYNC 的信号来源可参考同步信号网络示例。
SW_SYNC，为 EPWM 模块通过寄存器设置 EPWM_SW_FRC_SYNC 位而产生，即由软件控制产生。
IN_SYNC 与 SW_SYNC 的信号经过或逻辑后，决定计数器的同步。

计数器还会产生输出的同步信号 OUT_SYNC，通过寄存器设置可以选择不同的信号作为 OUT_SYNC。同步输出信号源中展示了 OUT_SYNC 的来源。

图 7. 同步输出信号源

EPWM 模块利用输入同步信号以及输出同步信号，将所有子模块 EPWM0/1/.../11 进行计数器的相位同步。同步信号网络示例展示了各个模块的同步连接方式。

的输出同步信号通过 GPIO_MUX 输出给外部器件，并且进行脉冲的 8*SYS_CLK 的长度延长。
CPM0_COH 以及 CPM1_COH 分别为 CPM0 和 CPM1 输出的比较信号。

图 8. 同步信号网络示例

寄存器更新

寄存器 EPWM_CNT_PRDV、EPWM_CNT_AV 以及 EPWM_CNT_BV 支持以下更新模式，且各有独立控制的更新模式的控制位。

立即更新模式：
- 对寄存器 EPWM_CNT_PRDV、EPWM_CNT_AV 以及 EPWM_CNT_BV 的数值写入，会立即生效，从而影响当前的 EPWM 生成。
- 可能出现在当前的周期，新写入的数值与计数器的数值错过比较时刻，导致 AV 和 BV 的动作未发生，进而造成当前周期的输出 EPWM 占空比异常，例如 100% 或 0% 占空比。
- 通过寄存器字段 EPWM_CMPA_IMD_UPDT_PULSE_EN、EPWM_CMPB_IMD_UPDT_PULSE_EN = 1，可以避免立即更新带来的错误 EPWM 输出。
影子寄存器更新模式：
- 对寄存器 EPWM_CNT_PRDV、EPWM_CNT_AV 以及 EPWM_CNT_BV 的数值的写入，暂时存入各自的影子寄存器，不会立即生效，只有当计数器计数值到指定加载点时才进行更新，影子寄存器的数值生效。
- EPWM_CNT_BV 影子寄存器更新示例中，当对 EPWM_CNT_BV 的数值进行写操作，将数值从 0x2 改变为 0x4 后，并没有立即生效，而是在计数值复位至 0 开始下一个周期的计数后，EPWM_CNT_BV 的数值才生效，从而改变了 EPWM 信号的占空比。
图 9. EPWM_CNT_BV 影子寄存器更新示例

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EPWM 生成模块

EPWM 生成模块，可以产生 A、B 两个通道的 EPWM 信号，分别为 EPWM_SA 和 EPWM_SB，具体需要配置以下信息：

下列信号产生的动作：
- EPWM_CNT_Z
- EPWM_CNT_PRD
- EPWM_CNT_UAV
- EPWM_CNT_DAV
- EPWM_CNT_UBV
- EPWM_CNT_DBV
寄存器中 EPWM 的输出模式。

如EPWM 生成模块的内部框图所示，EPWM 生成模块的内部由以下模块组成：

EPWM 动作控制模块：触发产生 EPWM 动作的信号，为计数器功能模块产生的信号。
EPWM 输出模式：可以根据如下寄存器配置 EPWM 的输出。
- EPWM_CH_SEL[1:0]
- EPWM_POL_SET[1:0]
- EPWM_BP_SET[1:0]
EPWM Chopper 模块

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EPWM 动作控制模块

EPWM 动作控制模块，触发产生 EPWM 动作的信号为计数器功能模块产生的信号。所有的信号对 A、B 通道均有效。各信号描述如下：

EPWM_CNT_Z，计数器数值达到 0 时产生。
EPWM_CNT_PRD ，计数器数值达到 EPWM_CNT_PRDV 时产生。
EPWM_CNT_UA，计数器递增计数达到 EPWM_CNT_AV 时产生。
EPWM_CNT_DA，计数器递减计数达到 EPWM_CNT_AV 时产生。
EPWM_CNT_UB，计数器递增计数达到 EPWM_CNT_BV 时产生。
EPWM_CNT_DB，计数器递减计数达到 EPWM_CNT_BV 时产生。

当优先级高的信号所触发的动作为无动作时，控制器跳过该信号控制，由其它优先级的信号控制，如在 EPWM_CNT_UB/ DB 所触发的动作为无动作时，控制器则跳过 CMPB 的动作控制，进行 EPWM_CNT_UA/DA 的动作控制。各信号触发的动作优先级见动作控制信号优先级。

通过配置寄存器 EPWMA_ACT 和 EPWMB_ACT，可以在各信号上执行以下动作类型：

置 1：EPWM 输出信号设置为高电平。
置 0：EPWM 输出信号设置为低电平。
翻转：EPWM 输出信号进行翻转，若当前信号为高，动作执行将 EPWM 信号设置为低电平。
无操作：EPWM 输出信号无变化，维持现有的信号。

举例说明：假设 EPWM_CHA 动作满足以下条件，可以得出 EPWM_CHA 信号生成示例：

计数器递增计数，EPWM_CNT_BV = 0x2，EPWM_CNT_PRD = 0x6
EPWM_CHA 的动作设定：
- EPWMA_ACT_CNTZ = 0x2：置 1
- EPWMA_ACT_CNTUBV = 0x1：置 0
- 其它的动作设定则为无动作
EPWM_CHA 信号生成示例中，生成的占空比则为 2/7 ≈ 28.5%

图 11. EPWM_CHA 信号生成示例

软件强制控制信号

软件强制控制信号分为两种：

非持续的软件强制控制信号：信号非持续。若有下一个动作控制信号出现，则由下个控制信号控制 EPWM 的动作。
持续的软件强制控制信号：信号持续。即使下一个动作控制信号出现，由于软件强制控制信号优先级最高且信号持续，所以屏蔽后续的控制信号，仍然由持续的软件强制控制信号控制 EPWM 的动作。
- 控制 EPWM 动作的类型，包括置 1 和置 0 （寄存器 0x002C EPWM_ACT_SW_CT）。
- 如需由其它信号控制 EPWM 的动作，则关闭此功能。

动作控制信号优先级

动作控制信号中，软件强制控制信号的优先级始终最高，其它信号的优先级在不同的计数模式下，排列会有所差异，动作控制信号优先级具体如下。当同时出现多个动作控制信号时，按照优先级最高的控制信号执行机制。

递增计数模式，优先级排列：

表 1. 动作控制信号优先级
优先级	递增阶段
1（最高）	软件强制控制信号
2	EPWM_CNT_UB/ EPWM_CNT_DB
3	EPWM_CNT_UA/ EPWM_CNT_DA
4	EPWM_CNT_PRD
5（最低）	EPWM_CNT_Z

注： EPWM_CNT_BV 对应产生的 EPWM_CNT_UB/ EPWM_CNT_DB 信号会影响 EPWM_CNT_Z 或 EPWM_CNT_PRD 上本应该发生的动作，因此软件需尽量避免 EPWM_CNT_BV = 0 或 PRD 值的情况。

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EPWM 输出模式

通过以下寄存器，可配置所需的 EPWM 输出：

EPWM_CH_SEL[1:0]，通道选择控制信号，分别选择上升沿信号处理通道的输入源，以及下降沿信号处理通道的输入源。两路的信号处理通道都可以选择 CHA 或 CHB。
注：通过对上升沿信号以及下降沿信号可以实现死区控制，具体配置可查看 EPWM 死区控制。
EPWM_POL_SET[1:0]，极性选择控制信号，选择正极性或负极性的信号。
EPWM_BP_SET[1:0]，旁通选择，EPWM_BP_SET[0]可以选择旁通 EPWM_CHA，EPWM_BP_SET[1] 可以选择旁通 EPWM_CHB。

EPWM 死区控制

EPWM 死区控制，分别通过对上升/ 下降边沿的时间进行延迟，通过 EPWM_RE_DZCTL 和 EPWM_FE_DZCTL 寄存器的配置下列延迟时间参数（单位：EPWM_CLK_CLK)：

EPWM_RE_DZCTL
EPWM_FE_DZCTL

EPWM_CHA 插入上升沿死区以及下降沿死区中，以通道 EPWM_CHA 的信号为例，分别设置 EPWM_RE_DZCTL = EPWM_FE_DZCTL = 1，得到如下的信号，实现上升沿/ 下降沿的死区时间控制为 1 * Tcnt_clk。

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EPWM Chopper 模块

EPWM Chopper 功能如下所示：

寄存器 EPWM_CHOP_EN = 0x0：EPWM Chopper 模块旁通
寄存器 EPWM_CHOP_EN = 0x1：EPWM Chopper 模块工作

如 EPWM Chopper 功能框图所示：

Oneshot 信号以 EPWM_FA/FB 信号的上升边沿为触发边沿，产生脉宽为 EPWM_CHOP_OS_WTH * PSCLK 的 Oneshot 信号。
PCLK 以及 Oneshot 调制图示中，EPWM_CHOP_OS_WTH = 0x1，产生了 EPWM_OSA 信号，利用 EPWM_OSA 以及 PCLK 信号进行调制，得出 EPWM_SA。
PCLOCK 对 EPWM_FA 和 EPWM_FB 信号进行调制，生成 PCLK 信号。
PClock 模块控制产生的 PCLK 信号的频率以及占空比。
- 寄存器 EPWM_CHOP_FRE：配置分频系数
- 寄存器 EPWM_CHOP_DUTY：调节和配置占空比，调节范围是 12.5%~87.5%，每档位 12.5%。
PCLK 调制 EPWM 信号中以互补的死区控制的一对信号，进行了 PCLK 信号的调制。

图 15. PCLK 调制 EPWM 信号
PCLK 的占空比调整则如PCLK 的占空比所示。

图 16. PCLK 的占空比
EPWM Chopper Control 利用 EPWM_OSA/ OSB 和 PCLK 信号输出调制信号 EPWM_SA 和 EPWM_SB。

图 17. PCLK 以及 Oneshot 调制图示

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EPWM 保护模块

EPWM 保护模块提供了以下几大功能：

EPWM 初始值配置

通过寄存器可以配置 EPWM 的输出信号EPWM0/1/.../11_A 以及 EPWM0/1/.../11_B 在 EPWM 功能未使能的情况下的初始值。

以 EPWM0_A 信号为例，在 EPWM0 模块未使能的情况下，可以有以下的情况：

若 EPWM_A_INIT = 0x0，EPWM 模块未使能，EPWM0_A 输出低电平。
若 EPWM_A_INIT = 0x1，EPWM 模块未使能，EPWM0_A 输出高电平。
若 EPWM_A_INIT = 0x2/3，EPWM 模块未使能，EPWM0_A 输出为高阻态。

故障模式

EPWM 保护模块可以同时支持两种类型的故障模式：

可恢复故障模式：
- 当 EPWM_RFLT_ALL 有效，EPWM 模块立即执行故障操作，如果有使能中断模式，则产生 EPWM_RC_FALT_INT 中断。
- 当计数器计数复位至 0，若 EPWM_RFLT_ALL 信号变回无效状态，EPWM 的故障操作解除，EPWM 可以继续正常工作。
不可恢复故障模式：
- 当 EPWM_NRFLT_ALL 有效，EPWM 模块立即执行故障操作，如果有使能中断模式，则产生 EPWM_NRC_FALT_INT 中断。
- 当出现不可恢复的故障时，EPWM 一直处于故障操作的状态，不能修改。
  不可恢复故障的消除，只能通过软件写寄存器消除此状态，才可以使得 EPWM 再次正常工作。。

故障指示输入

故障指示的输入源来自引脚 GPIO、内部比较模块 CPM 和内部 SDFM 模块。这类输入信号经过 OR 逻辑可以得到 EPWM_RFLT_ALL 和 EPWM_NRFLT_ALL 信号，分别触发进入可恢复故障模式和不可恢复故障模式。

注： CPM 的故障输入以及 SDFM 的故障输入信号，固定为高电平有效，不可配置。

故障指示输入包括：

可恢复故障指示输入

图 18. EPWM 可恢复故障指示输入
不可恢复故障指示输入：

图 19. EPWM 不可恢复故障指示输入

故障操作

当故障指示输入有效时，EPWM 强制执行故障操作，EPWM 输出信号的故障操作包括：

注：通过配置寄存器，软件可以强制 EPWM 输出执行故障操作。

EPWM 强制输出高电平
EPWM 强制输出低电平
EPWM 强制输出高阻态
无操作

故障中断

故障中断，由可恢复故障中断 EPWM_RC_FALT_INT 与不可恢复中断 EPWM_NRC_FALT_INT 进行或逻辑所得 EPWM_FALT_INT 信号。

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ADC 采样触发和中断模块

ADC 采样触发

EPWM 模块可以通过 ADC 采样触发的功能，产生 ADC 采样使能信号，直接触发 ADC 进行模拟信号的采集。具体流程如下：

每个 EPWM 模块可以最多产生 2x ADC 采样触发信号，即输出 EPWMn_ADC_CVRA 和 EPWMn_ADC_CVRB。
EPWMn_ADC_CVRA 和 EPWMn_ADC_CVRB 分别经过 OR 逻辑后，对应生成 EPWM_ADC_CVRA 和 EPWM_ADC_CVRB，送到 ADC0/1，再分别作为 ADC0/1 的队列 1 和队列 2 的触发信号。

图 20. ADC 采样触发图示
产生采样触发信号的输入源与控制 EPWM 动作的信号一致，可以选择以下信号作为触发信号：
注： CPM 所有输出的信号的上升沿才是触发信号。
- EPWM_CNT_Z
- EPWM_CNT_PRD
- EPWM_CNT_UA
- EPWM_CNT_DA
- EPWM_CNT_UB
- EPWM_CNT_DB
- CPM0_COH
- CPM0_COL
- CPM0_COHL
- CPM1_COH
- CPM1_COL
- CPM1_COHL
通过寄存器字段 EPWM_ADC_CVRA/ B_DIV 可以配置 ADC 采样触发信号产生的频次。

频次可配置为每次、每两次、每三次产生触发信号。以 CNT_Z 信号为例，若配置频次为每三次，当出现三次 CNT_Z 有效信号，会产生一次 ADC 采样信号。

EPWM 中断

每个 EPWM 模块可以产生 1x EPWM 中断信号。此中断信号的产生与 EPWM 动作的信号一致。可以选择以下信号作为中断信号 EPWM_INT：

EPWM_CNT_Z
EPWM_CNT_PRD
EPWM_CNT_UA
EPWM_CNT_DA
EPWM_CNT_UB
EPWM_CNT_DB

通过寄存器字段 EPWM_INT_DIV 可以配置中断信号产生的频次。

频次可配置为每次、每两次、每三次产生触发信号。以 CNT_Z 信号为例，若配置频次为每三次，当出现三次的 CNT_Z 有效信号，会产生一次 EPWM 中断信号。

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输入信号过滤

EPWM 保护模块的输入信号 EPWM_FLT0/1/2/3/4/5_IN，是经过输入信号过滤模块过滤的信号。输入信号过滤模块，用于滤除噪声信号，每路的输入信号都配置有对应的输入滤波模块：

输入滤波模块功能框图中以EPWM_FLT0 信号为例，输入滤波的功能可设置成以下模式：

同步信号输出：通过 SYS_CLK 对输入信号 EPWM_FLT0 进行同步。
1/2/…/15 采样点的同步信号输出：同步信号经过 Sample CTL 模块，判定 1/2/…/15 个采样点为相同值的信号认为有效信号，否则认为噪声信号进行滤除。
- Sample CTL 模块的输入信号是 IN Sync 模块的输出信号，即 SYS_SCLK 对 EPWM_FLT0 信号进行同步得出 EPWM_FLT0_SYNC 信号。
- 通过配置 Sample CTL 模块的寄存器，可以配置对 EPWM_FLT0_SYNC 信号的采样周期，采样周期为 1x/ 2x/ 4x/ 6x/ …/ 510x SYS_CLK。
- 通过寄存器可以配置 1/2/…/15 采样点的同步信号输出，即以 1/2/…/15 个采样点的时间长度作为一个处理周期。若这个周期的采样点均为相同值则认为是有效值，EPWM_FLT0_IN 的信号输出此有效值。

五采样点同步信号输出图示中，以采样周期配置为 2x SYS_CLK、5 采样点同步信号输出的配置为例，对 EPWM_FLT0_SYNC 信号进行处理。

在 T0 时刻，对 EPWM_FLT0_SYNC 进行第一次信号采集，采集为 0 信号。
接下来采集的四次信号均为 0 信号，因此在第五个采样点的时候，EPWM_FLT0_IN 进行了翻转，输出 0 信号，完成一个处理周期。
在 T1 时刻，由于第一次采集信号为 0 信号，而第二次采集信号出现 1 信号，此次处理周期判定为无效值，EPWM_FLT0_IN 维持当前值。

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触发信号输出功能

EPWM 支持通过寄存器选择计数器不同时刻的触发信号，即 EPWM_CNT_Z、EPWM_CNT_PRD、EPWM_CNT_UAV、EPWM_CNT_DAV、EPWM_CNT_UBV、EPWM_CNT_DBV，通过外部 GPIO 输出。输出的触发信号，进行 8x SYS_CLK 的脉冲延长。

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脉冲输出功能

脉冲输出功能用于产生固定脉冲数量，并且脉冲的频率和占空比均可以调整。利用 EPWM 的 A、B 通道输出，可以产生典型的方向脉冲、正交脉冲和 CW/CCW 脉冲信号。

脉冲输出

脉冲输出的功能，通过影子更新信号 PUL_CNT_ZRO，配合以下寄存器的影子更新实现：

PWM_CNT_PRDV：PWM 计数器的周期值，用于控制产生脉冲的周期。
PWM_CNT_AV：PWM 计数器比较 A 值。
PWM_CNT_BV：PWM 计数器比较 B 值。
PWMA_ACT：PWMA 动作寄存器。
PWMB_ACT：PWMB 动作寄存器。
PWMA_ACT_SW_CT：软件持续控制 PWMA 动作。
PWMB_ACT_SW_CT：软件持续控制 PWMB 动作。
PUL_OUT_NUM：输出脉冲设置，用于控制产生脉冲的数量。

影子更新信号 PUL_CNT_ZRO，可以通过寄存器的使能作为中断信号。以下三种方式可以产生 PUL_CNT_ZRO：

软件写寄存器字段EPWM_PUL_OUT_EN = 0x1，使能脉冲输出功能。
脉冲计数器完成脉冲数 NUM 的计数。
软件写寄存器字段EPWM_PUL_SW_UPDT = 0x1，强制产生一次 ZRO 的信号。

脉冲计数器的计数，可以通过寄存器字段 EPWM_PUL_CNT_SRC 选择不同触发信号作为脉冲计数器的信号源。而脉冲数寄存器的配置，可以控制脉冲计数器需要的计数次数，计数次数为（PUL_OUT_NUM + 1），在完成脉冲计数后，会产生一次 PUL_CNT_ZRO 信号，用于硬件自动更新影子寄存器。

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HRPWM 功能

HRPWM 功能仅有 EPWM0/1/2/…/5 支持，其它的 EPWM 模块不支持 HRPWM 功能。

HRPWM 为 EPWM 模块输出的最后一级功能模块，HRPWM 能够对 A/B 通道输出信号的上升沿、下降沿或整体进行高精度边沿延迟，延迟的精度范围是 1x 156ps ~ 32x 156ps ，进而达到 EPWM 输出占空比或相位高精度的调节。PWMA 和 PWMB 均有独立的控制通道。

HRPWM 功能示例中，现 EPWM0_SA 和 EPWM0_SB 为互补信号，EPWM0 通过寄存器字段 HRPWM_EN = 0x1 使能 HRPWM 功能，寄存器字段 HRPWM_CHA_MODE = 0x0，选择上升沿延迟，寄存器字段 HRPWM_CHB_MODE = 0x0，选择上升沿延迟，延迟时间 HRPWM_VAL_SET = 0x2，即 3x 156ps 的延迟。

EPWM0/1/…/5 的输出，需要打开 HRPWM 功能才可以输出信号，若不需要对 EPWM 进行高精度的边沿调整，只需要对寄存器字段 HRPWM_CHA_MODE 和 HRPWM_CHB_MODE 设置为 0x3，bypass HRPWM 功能即可。

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Debug Hold 功能

调试进入断点模式，触发 EPWM 保护模式，进行 EPWM 的不可恢复输出保护，输出的电平由 EPWM 故障保护的寄存器决定。