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脉冲输出模式

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设置寄存器字段 PWM_MODE = 0x1，PWM 进入脉冲输出模式。在此模式下，通过配置以下寄存器来更新影子寄存器：
  • PWM_PRD
  • PWM_CMP
  • 输出脉冲数量的寄存器 PUL_CNT
注： 通过上述寄存器更新影子寄存器需满足以下条件：
  • PUL_CNT 寄存器进行了写的操作。
  • REG_UPDT 有效信号的到来。

脉冲输出支持以下两种更新模式，通过配置 PWM_UPDATE_MODE 进行选择：

  • 硬件更新：

    在 FIFO 模式下，FIFO 不为空时自动加载数据，非 FIFO 模式 IDLE 状态下写 PUL_CNT 会触发寄存器的影子更新。

  • 软件更新

    在 IDLE 下需要软件触发 resume 产生 REG_UPDT 信号，触发寄存器的影子更新。

脉冲输出模式支持三种方式实现脉冲输出的功能，分别是自由方式（未采用中断和 DMA）、持续方式（采用中断）、FIFO（采用中断或 DMA）方式。

自由方式

自由方式输出脉冲，每设置一次发送脉冲数量的数值，PWM 输出则发送相应数量的脉冲后则处于一直 IDLE 的状态（IDLE 状态可以设置为输出高电平或低电平）。以下为自由配置方式的脉冲输出例子：



如上图所示，为使用软件更新自由方式的脉冲输出，对应的说明如下：

  1. 在脉冲输出的模式下，使能 PWM 的计数器，即 PWM_CNT_EN 从 0x0 跳变 0x1，此时产生一次的 REG_UPDT，即进行一次的寄存器更新。如上图的 T0 时刻。
  2. 如上图，经过 T0 时刻的 REG_UPDT，PWM_PRD、PWM_CMP 和 PUL_CNT 加载影子寄存器的数值，即生效寄存器的情况为 PWM_PRD_ACT = PRD0、PWM_CMP_ACT = CMP0 和 PUL_CNT_ACT = 2。此时 PWM 的计数器开始计数，从零开始计数至 PRD0，在计数至 PRD0 触发一次 TRI_PUL_CNT，进而触发 PUL_CNT_ACT 自减一，此时 PWM 输出一个脉冲信号。如此重复，PWM 计数器再完成一次从零递增至 PRD0，PWM 再输出一个脉冲信号，并且此时 ACT 自减一，PUL_CNT_ACT = 0。
  3. 在 PUL_CNT_ACT 跳变至零的时刻，产生一次 REG_UPDT 有效信号。如上图的例子，T1 时刻产生了一次有效的 REG_UPDT 信号，但是由于没有发生对 PUL_CNT 寄存器的写操作，此时并不会进行一次影子更新。
  4. 在 PUL_CNT_ACT = 0 的状态下，进入 IDLE 状态，PWM 的计数器停止计数，上述例子中，PWM 的输出信号强制设置为低电平状态（此状态可以通过寄存器配置为高/低电平）。
  5. 如上图示例，在 T3 时刻软件通过对寄存器字段 PUL_RESUME 写入 0x1，产生了一次的 REG_UPDT 有效信号，由于在 T2 时刻已对 PUL_CNT 寄存器进行写操作，所以此次的 REG_UPDT 会进行影子寄存器的更新。另外这里会将计数器重置为零开始计数。
  6. 从 T4 时刻到 T6 时刻均为类似的过程。
  7. 最后上图的 T7 时刻，将 PWM_CNT_EN 拉低为 0x0，PWM 计数器停止计数回到零，PWM_PRD、PWM_CMP 和 PUL_CNT 的影子寄存器均自动清零，PWM 的输出为 IDLE 状态。


如上图所示，为使用硬件更新自由方式的脉冲输出，对应的说明如下：

  1. 硬件更新和软件更新类似，在 T0 时刻使能 PWM，脉冲信号开始输出。
  2. T2 时刻，在 IDLE 状态对 PUL_CNT 寄存器进行写操作，会触发影子寄存器的更新，脉冲信号开始输出。T5 时刻类似。
  3. 最后 T7 时刻，PWM_CNT_EN 拉低为 0x0，PWM 计数器停止计数回零，PWM 的输出为 IDLE 状态。

持续方式

中断方式输出脉冲，即通过中断，每次中断函数设置下次发送脉冲数量的数值，PWM 输出则一直按照设置的数值持续发送脉冲。以下为持续方式的脉冲输出例子：



如上图所示，为使用软件更新持续方式的脉冲输出，其中 REG_UPDT 信号在更新寄存器后同时产生中断信号通知 CPU 进入中断函数，对应的说明如下：

  1. 在 T0 时刻之前，PWM_CNT_EN = 0x0，写入一次 PRD、PWM_CMP 和 CNT 的影子寄存器数值，PWM_PRD = PRD0、PWM_CMP = CMP0 和 PUL_CNT = 2。
  2. 在 T0 时刻使能 PWM 的计数器进行计数，PWM_CNT_EN = 0x1，这时产生一次 REG_UPDT，进行一次的寄存器更新，更新 T0 时刻之前写入的数值。更新的同时也产生一次中断信号进入中断函数，中断函数需要写入下一次的影子寄存器的数值，这里的设置是 PWM_PRD = PRD1、PWM_CMP = CMP1 和 PUL_CNT = 4。
  3. 在 T1 时刻，PUL_CNT_ACT 会从 0x1 递减至 0x0，并且产生一次寄存器更新信号 REG_UPDT，加载了新的影子寄存器值。
  4. 在 T 1 时刻更新寄存器的同时也会进入中断函数，软件会再写入下一次的影子寄存器值，PWM_PRD = PRD1、PWM_CMP = CMP1 和 PUL_CNT = 0。
  5. 在 T2 时刻，更新了脉冲输出数为零的情况，此时 PWM 输出为 IDLE 状态。需等待 PUL_RESUME 信号的到来才可以继续进行脉冲输出的功能。
  6. 在 T3 时刻，软件更新出现软件写 PUL_RESUME = 0x1，此时会产生一次的 REG_UPDT 有效信号。进行影子寄存器的更新并且计数器复位为零，这样脉冲输出的功能则按照之前的同样方式持续进行。
  7. 最后在 T4 时刻，PWM_CNT_EN = 0x0，计数器停止计数，输出为 IDLE 状态。


如上图所示，为使用硬件更新持续方式的脉冲输出，其中 REG_UPDT 信号在更新寄存器后同时产生中断信号通知 CPU 进入中断函数，对应的说明如下：

  1. T2 时刻前，硬件更新与软件更新一致，寄存器更新的同时也产生一次中断信号进入中断函数，中断函数需要写入下一次的影子寄存器的数值，脉冲信号持续输出。
  2. T2 时刻，更新的脉冲输出数为零的情况，PWM 输出为 IDLE 状态。T3 时刻写入 PUL_CNT，会进行影子寄存器的更新并且计数器复位为零，这样脉冲输出的功能则按照之前的同样方式持续进行。
  3. 最后在 T4 时刻，PWM_CNT_EN = 0x0，计数器停止计数，输出为 IDLE 状态。

FIFO 方式

FIFO 方式输出脉冲，是利用内置的 FIFO 对影子寄存器更新的方式，实现持续发送脉冲。这样相对上面提到的持续方式，可以大大提高脉冲输出的效率，避免频繁进入中断函数。

针对 FIFO 方式的脉冲输出功能，内置了 24 * 32-bit 的 FIFO（最多写入八次的脉冲输出组合），用于存放 PUL_CNT、PWM_PRD、PWM_CMP。在触发信号 REG_UPDT 的作用下，FIFO 可以依次往 XPMW_PRD、PWM_CMP、PUL_CNT 进行写入新的影子寄存器值，因此 FIFO 写入也需按此顺序依次写入。

另外此 FIFO 支持 DMA 或中断的方式写入，通过设置 FIFO 的阈值，使能 DMA 请求或 FIFO 中断信号，即可进行数据的写入。

以下为 FIFO 方式的脉冲输出例子：



如上图所示，为软件更新 FIFO 方式的脉冲输出，其中 REG_UPDT 信号在更新寄存器后同时产生，触发 FIFO 进行更新影子寄存器的数值，对应的说明如下：

  1. 在 T0 时刻之前，即 PWM_CNT_EN = 0x0，FIFO 需提前备好数据，可以通过中断或 DMA 进行写入。
  2. 在 T0 时刻使能 PWM 的计数器进行计数，PWM_CNT_EN = 0x1，这时产生一次的 REG_UPDT，进行一次的寄存器更新，更新 T0 时刻之前写入的数值。更新的同时触发 FIFO 发送数据写入下一次的 PWM_PRD、PWM_CMP 和 PUL_CNT，这里的设置是 PWM_PRD = PRD1、PWM_CMP = CMP1 和 PUL_CNT = 4。
  3. 在 T1 时刻，PUL_CNT_ACT 从 0x1 递减至 0x0，并且产生一次寄存器更新信号 UPDT，加载了新的影子寄存器值。
  4. T1 时刻更新寄存器之后 ，FIFO 随后也写入新的影子寄存器的数值，PWM_PRD = PRD1、PWM_CMP = CMP1 和 PUL_CNT = 0。
  5. 在 T2 时刻，更新了脉冲输出数为零的情况，此时 PWM 输出为 IDLE 状态。需等待 PUL_RESUME 信号的到来才可以继续进行脉冲输出的功能。
  6. 在 T3 时刻，出现软件写 PUL_RESUME = 0x1，此时会重置计数器为零，并且产生一次 UPDT 有效信号，这样脉冲输出的功能则按照之前的同样方式持续进行。
  7. 最后在 T4 时刻，PWM_CNT_EN = 0x0，计数器停止计数，输出为 IDLE 状态。


如上图所示，为硬件更新 FIFO 方式的脉冲输出，其中 REG_UPDT 信号在更新寄存器后同时产生，触发 FIFO 进行更新影子寄存器的数值，对应的说明如下：

T2 时刻前，硬件更新和软件更新一致。当 T2 时刻，PWM 输出为 IDLE 状态且此时 FIFO 不为空，硬件更新自动加载配置，更新影子寄存器继续输出脉冲信号。

软件触发 RESUME 功能

软件触发，可以通过对寄存器字段 PUL_RESUME 写 0x1，硬件产生一次 REG_UPDT 触发信号，该触发信号能够强制进行一次对 PUL_CNT、PWM_PRD、PWM_CPM 寄存器的影子更新，并且强制 CNT 复位至零。

脉冲数量统计功能

在脉冲输出模式下，支持对发送脉冲数量的统计，统计的数量保存在寄存器 PWM_PUL_STA 中。

如下图所示，在 PWM_CNT_EN = 0x1 的时刻（即上升沿），PWM_PUL_STA 寄存器自动清零，从零开始统计发送的脉冲数量。在 PWM_CNT_EN 从 0x1 跳变为 0x0，此时 PWM_PUL_STA 寄存器保持当前的数据，只有在下一次的 PWM_CNT_EN 使能或对 PWM_PUL_STA_FLUSH 写 1，才会自清零开始下一次的脉冲数量统计。



脉冲数量限制功能

在脉冲输出模式下，通过设置寄存器字段 PUL_LIMIT_EN = 0x1 可以使能脉冲数量限制的功能。脉冲数量限制功能是当前已发送脉冲数量 PWM_PUL_STA 等于所设置的脉冲阈值 PUL_THR 时，会触发中断状态 PWM_PUL_LIMIT。

当 PWM 达到 PUL_THR 后，PWM 的计数器停止计数，脉冲也会停止输出。如需继续按照之前的配置情况重新启动 PWM，则对寄存器字段 PUL_THR_RS 写 0x1，触发 PWM 的计数器继续进行计数。需注意此时需要配置新的 PUL_THR，否则会一直存在已发送脉冲数量 PWM_PUL_STA 大于 THR 的情况。

强制脉冲输出功能

在脉冲输出模式下，对 PUL_CNT 写入 0xFFFF FFFF 后，脉冲输出进入强制输出模式，在此模式下，PWM 持续发送脉冲，发送脉冲的频率和占空比可以通过 PWM_PRD 和 PWM_CPM 寄存器动态调整。此时脉冲数量统计以及脉冲数量限制的功能仍然生效。

如需退出强制脉冲输出功能，则需通过对 PUL_CNT 写入非 0xFFFF FFFF 的脉冲数量值，然后在对寄存器 PUL_RESUME 写 0x1，触发一次软件更新信号，进行 CNT 的更新。

另外，在进入强制脉冲输出模式的时刻，支持触发中断信号 PWM_FRC_PUL。

中断信号

在脉冲输出的模式下，支持的中断信号包括如下：

  • REG_UPDT，更新寄存器信号中断
  • FIFO_AVAL，FIFO Available 信号中断，即 FIFO 的数据低于设定阈值时产生的中断信号
  • FIFO_EMPTY，FIFO 空信号中断，即此时 FIFO 无数据
  • FIFO_FULL，FIFO 满信号中断，即此时 FIFO 已满
  • PWM_FRC_PUL，输出进入了强制输出脉冲模式
  • PWM_PUL_LIMIT，脉冲数量达到限制值 PUL_THR