飞思卡尔四色板MAPS K64之神奇的LED灯

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飞思卡尔的FAE介绍了利用四色板开发应用的软硬件环境，并安排了两个迷你Project，运用IAR编程实现。经过调试，程序基本上调通，总结下调试过程，实验报告仅供参考，欢迎拍砖。
实验一：用四色板上的电位计模拟ADC，用其电位并控制PWM输出，调节板上LED亮度。
实验准备：四色板（MCU主板和外设板），安装好的IAR，烧录并安装好Jlink驱动，串口调试助手Putty，杜邦线；
下面将从以下几点分别介绍该实验：

• 1、硬件介绍
  

• 2、ADC介绍及参数设置
  

• 3、PWM介绍及参数设置
  

• 4、软件流程图及主要函数
  

• 5、实验结果展示
  

硬件介绍
实验用到外设板的电位计，这里我采用了电位计RV2来控制灯LED2的亮度，由于PWM输出引脚并未与LED2，因此需要用杜邦线连接这两个引脚，即用杜邦线连接Dock板上的LD2与主板上的PortA的7脚，PTA7，这样PWM的输出就连接到了LED2的阴极。


这样硬件就配置好了，比较简单~
下面首先介绍下，这个小实验用到的ADC、FTM/PWM相关的寄存器。
ADC介绍及参数设置

• K64的ADC具有24个单端输入采集引脚，4对差分输入，每对差分两个输入引脚DADPx和DADMx；
  

• 主要需要配置的寄存器包括：ADC模块的时钟、转换为单端还是缠粉、转换精度、触发源、转换通道。
  

• （1）配置寄存器1（ADCx_CFG1）
  

配置ADC运行模式、时钟源、时钟分频、配置低功耗、配置采样长时间
ADLPC——低功耗配置；
ADIV——时钟分频选择；
ADLSMP——采样时间配置；
MODE——转换模式选择，
00：DIFF=0时，单端8位精度转换            01：单端12位，
10：单端10位                                           11：单端16位，差分模式下分别为9、13、11、16的精度；
ADICLK——输入时钟选择
00：总线时钟                                            01：总线时钟2分频，
  10：备用时钟（ALTCLK）                        11：异步时钟（ADACK）

（2）ADC状态和控制寄存器1（ADCx_SC1n）分两个寄存器，SC1A和SC1B，这两个寄存器跟软件和硬件触发模式有关，

• COCO——转换完成标志，只读位；
  

• AIEN——中断使能；
  

• DIFF——差分模式使能；
  

• ADCH——输入通道选择；
  

（3）ADC状态和控制寄存器2（ADCx_SC2）

• SC2寄存器包括转换活跃、硬件/软件触发选择、比较功能和电压参考选择等配置。
  

• ADACT——转换活跃，说明当前状态是正在转换还是没有在转换；
  

• ADTRG——转换触发选择，可以配置为软件触发或硬件触发；
  

• ACFE——比较功能的配置，禁用或使能比较功能；
  

• ACFGT——比较功能大于使能；
  

• ACREN——比较功能范围使能，ACREN配置该值来检查转换结果是否在范围内；
  

• DMAEN——DMA使能，ADC转换完成后会置位COCO标志，并触发一个DMA请求；
  

• REFSEL——电压参考选择，用于转换的电压参考源。
  

（4）ADC状态和控制寄存器3（ADCx_SC3）

• ADCx_SC3寄存器控制ADC模块的校准、连续转换以及硬件平均功能。
  

• CAL——校准，置位CAL的时候开始一个校准序列。
  

• CALF——校准失败标志，0：校准正常完成，1：校准失败
  

• ADCO——连续转换使能
  

• AVGE——硬件平均使能。0：硬件平均功能禁用，1：硬件平均功能使能
  

• AVGS——硬件平均选择，决定多少个ADC转换平均作为一个输出结果
  

  00:4个采样平均             01:8个采样平均
  10:16个采样平均           11:32个采样平均
FTM/PWM介绍及参数设置
FTM是定时器模块，包括寄存器可分为两组，一组是原始的TPM寄存器，另一组是FTM特定的寄存器。

• （1）状态和控制寄存器（FTMx_SC）
  

SC寄存器包括溢出状态标志和用来配置中断使能、FTM配置、时钟源和预分频系数的控制位

• （2）计数器寄存器（FTMx_CNT）
  

CNT寄存器包含FTM模块的计数器值，复位将清空该寄存器，向COUNT写任何值都将使它等于初始值CNTIN，其中COUNT是当前计数器的值。

• （3）模寄存器（FTMx_MOD）
  

模寄存器包含FTM计数器的模数

• （4）通道n状态和控制寄存器（FTMx_CnSC）
  

CnSC寄存器包含通道中断标志和用来配置中断使能、通道配置、引脚功能的控制位

• （5）通道n值寄存器（FTMx_CV）
  

该寄存器包含输入模式时捕获的FTM计数值或输出模式的匹配值，在输入捕获模式、捕获测试和双边缘捕获模式中，对CnV寄存器的任何写操作被忽略。
PWM驱动函数，即HAL层，应该包括初始化频率、打开相应的PWM输出通道以及改变占空比，FTM有3个模块通道，FTM0、FTM1、FTM2。
主要是软件编程，当然可以参考ADC采样和FTM PWM的Demo程序，有现成的，需要理解每个函数，并在此基础上稍作修改就可以完成这个小实验。
程序流程图如下：

实验结果：
注意：电位计的旋钮位置和LED灯的亮度，前后两次发生了变化，即用电位计调节小灯亮度。



附录：主要代码
1、首先，初始化；
hardware_init();
  //硬件初始化
  OSA_Init();
  //初始化实时系统，主要是时钟
  dbg_uart_init();
//调试串口初始化，用于串口打印，便于调试程序
2、校正ADC，即电位计
ADC_DRV_GetAutoCalibrationParam(HW_ADC0, &MyAdcCalibraitionParam);
ADC_DRV_SetCalibrationParam(HW_ADC0, &MyAdcCalibraitionParam);
先获得自动校正参数，主要是使能ADC内部时钟，这里的校正参数可以用结构体自行定义，也可以默认不定义，内部会以ADC最高精度进行校正，再设置初始化ADC，这里设置成了中断模式，一些参数定义如下：
* .intEnable = true;
* .lowPowerEnable = true;
* .clkDividerMode = kAdcClkDividerInputOf8;
* .resolutionMode = kAdcResolutionBitOf12or13;
* .clkSrcMode = kAdcClkSrcOfAsynClk;
* .asyncClkEnable = true;
* .highSpeedEnable = false;
* .hwTriggerEnable = false;
* .dmaEnable = false;
* .refVoltSrcMode = kAdcRefVoltSrcOfVref;
* .continuousConvEnable = true;
3、初始化中断模式
ADC_DRV_StructInitUserConfigForOneTimeTriggerMode(&MyAdcUserConfig);
  MyAdcUserConfig.resolutionMode = kAdcResolutionBitOf12or13;
  ADC_DRV_Init(HW_ADC0, &MyAdcUserConfig, &MyAdcState);
//这里的电位计是12位的ADC，范围0-4095
4、FTM配置及初始化
configure_ftm_pins(BOARD_FTM_INSTANCE);
  ftm_user_config_t ftmInfo;
  memset(&ftmInfo, 0, sizeof(ftmInfo));
  FTM_DRV_Init(BOARD_FTM_INSTANCE, &ftmInfo);
5、采集ADC数值
//Get Voltage value
  adcValue_RV2= getVoltage(0, false, MyAdcUserConfig.resolutionMode);
getVoltage函数的第一个参数是电位计ADC的通道Number，0是RV2，第二个参数是是否差分，false是不差分，第三个参数是ADC分辨率模式，这里是12位ADC；
6、将采集的ADC转化为整数和小数，再转化为PWM输出的占空比
if(adcValue_RV2 < 0)
  {
  adcValue_RV2 = -adcValue_RV2;
  isNegative = 1;
  }
  integer = (adcValue_RV2 * VREF_ADC) / denominator;
  numerator = (adcValue_RV2 * VREF_ADC) - (integer * denominator);  
  decimal = (numerator*ADJUST_FACTOR) / (RES_MAX_VAL * 10);
  FTM_DRV_PwmStart(BOARD_FTM_INSTANCE, &ftmParam, BOARD_FTM_CHANNEL);
  OSA_TimeDelay(50);  //delay 50ms
  FTM_DRV_PwmStop(BOARD_FTM_INSTANCE, &ftmParam, BOARD_FTM_CHANNEL);
  ftmParam.uDutyCyclePercent =(integer*ADJUST_FACTOR+decimal)/1000;
飞思卡尔MAPS四色板上手小结
MAPS四色板专业评测
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