DSP TI TMS320F28335 PWM設置

Time Base(TB)時間基礎方塊

TBPRD：Time base period，也就是計數的周期是多少TBCLK。
TBCLK：Time base clock是由SYSCLKOUT prescale，做為TB的CLOCK，在
                 TBCTL.CLKDIV去設置。
TBCTR：Time base counter計數暫存器，可以向上也可以向下計數。
TBPHS：Time base phase相位暫存器，用來同步不同的ePWM模組。在觸發
                 ePWMxSYNCI事件，各個ePWM模組就將各自TBPHS裡的值載入到
                TBCTR。這個功能可以在TBCTL.PHSEN開啟或關閉。
TBCTL：Time base control 控制暫存器，用來設置TB裡的參數，如Clcok
                 prescale, 計數器是，向上計數/向下計數/向上向下計數方式，active
                與shadow模式的選擇。

在TBPRD、CMPA、CMPB有分成兩種模式，分別是active與shadow，在設置為
active mode的情況下，在更新TBPRD暫存器後，就會立即影響硬體，偵測到觸
發事件就會立即響應。在shadow mode則有緩衝，在更新TBPRD後，要等到
TBCTR為0，才會將TBPDR在shadown暫存器裡的值，更新到active暫存器，也
才會偵測硬體事件。這樣可以避免在軟體配置暫存器時，與硬體不同步而造成
系統崩潰或故障。

EPWMxSYNCI，同步信號脈衝，讓計數直接載入(跳到)TBPHS所設定的值。

Counter ccompare(CC)計數比較方塊

CMPA：Counter Compare A resigster計數比較暫存器A，在這個暫存器設定一個數

               值，與TBCTR的值做比較，用來設定PWM訊號的Duty。
CMPB：Counter Compare B resigster計數比較暫存器B
CMPCTL：Counter compare control計算比較的控制暫存器，裡面包括了CMPA/B要

                    被設為shadow或active模式。在shadow模式下，CMPA/B在更新後，是

                    要在CTR=PRD or CTR=0才去載入更新後的值。

Action Qualifier(AQ)動作限定方塊

AQCTLA：AQ控制暫器器A，在接收到TB送來的觸發信號CTR=PRT, CTR=ZERO，
與CC送來的觸發信號CTR=CMPA,CTR=CMPB，由這4個信號來控制EPPWMA的輸出。

設置AQCSFRC是在active模式還是shadow模式。
AQCTLB：AQ控制暫器器B
AQSFRC：AQ software force軟體強制暫存器，由軟體強制EPWM輸出為low/high/toggle
，toggle就是反轉，改變到相反準位。
AQCSFRC：AQ continute software force連續軟體強制





向上計數的範例，從AQCTLA/B去設置TBCTR=0，EPWMxA輸出high。TBCTR=CA，
EPWMxA輸出low。TBCTR=TBPRD，EPWMxA輸出high。

Dead-Bamd Generator(DB)死區方塊

DBCTL：Dead Band control死區控制暫存器，如下圖Figure31, BTCTL控制IN_MODE
POLSEL、OUT_MODE的開關。由IN_Mode
DBRED：Dead Band Rising Edge Delay死區上升邊緣暫存器
DBFED：Dead Band Falling Edge Delay死區下降邊緣暫存器







從上面的真值表來看，再對應Figure 32的波形，可以看出不同模式下EPWMxA與

EPWMxB的變化。DBCTL(IN_MODE)為"00"，也就是從EPWMxA信號源來做為

EPWMxA與EPWMxB輸出。

Mode1：DBCTL(OUT_MODE)為00，表示Dead Band不動作。
Mode6：DBCTL(OUT_MODE)為01，作為FED，只有Falling Edge Delay方塊動作。
Mode7：DBCTL(OUT_MODE)為10，作為RED，只有Rising Edge Delay方塊動作。
Mode 2~5：DBCTL(OUT_MODE)為11，表示Rise edge與Falling edge delay方塊都

                    動作。EPWMxA的輸出經過上升延遲，EPWMxB的輸出經過下降延

                    遲delay。由DBCTL(OUT_POLSEL)來設置是否EPWMxA/B信號是否反

                    相。
Mode2：DBCTL(OUT_POLSEL)=10，EPWMxA/B互補，EPWMxB輸出反相, 與

               EPWMxA輸出相反。
Mode3：DBCTL(OUT_POLSEL)=01，EPWMxA/B互補，EPWMxA輸出反相, 與

               EPWMxB輸出相反。
Mode4：DBCTL(OUT_POLSEL)=00，EPWMxA/B信號同相。
Mode5：DBCTL(OUT_POLSEL)=11，EPWMxA/B信號都進行反相，所以兩個信

               號還是同相。

PWM-Chopper(PC)PWM斬波方塊

PWM斬波的功能如下
1.可由程式設置斬波頻率
2.可由程式設置第一個脈衝寬度
3.可由程式設置第2個脈衝以及後面脈衝的占空比(Duty cycle)
4.也可以旁路掉(Bypass)斬波功能

由於大多數功率器件如MOSFET，開通通電要比維持電流大得多，所以第一

個脈衝需要比較大的脈寬來導通MOSFET，後來的脈衝就可以用比較小的脈

寬來維持MOSFET的導通。

PCCTL：PWM Chopper control斬波控制暫存器
PCCTL[OSHTWTH]：設置第一個脈衝的脈寬。可設定1~16倍SYSCLKOUT/8

                                      的時間寬度。
PCCTL[CHPDUTY]：設置脈衝的占空比，從12.5%~87.5%
PCCTL[CHPFREQ]：除頻設置，從不除頻到8除頻。假設SYSCLKOUT為

                                    100MHz，在經過"/8"後，變成12.5MHz，再經過CHFREQ

                                    設置的除頻，"8除頻"，PSCLK就為1.56MHz。

在第一次脈衝會由one-shot輸出，經由OSHT控制EPWM輸出，第一次脈衝後，

就由PSCLK來控制EPWM輸出。

Trip-Zone錯誤聯防方塊

Trip-Zone的功能如下
1.有輸入腳TZ1~TZ6對應到6組ePWM模組
2.在錯誤事件發生後，可以強制EPWMxA/B為高、低、高阻抗、無動作共4種

   動作。
3.在短路或過電流事件發生時，支援一次性錯誤聯防觸發(OSHT)。
4.在限流操作時，支援周期性錯誤聯防觸發(CBC)。
5.每個TZ腳位，都可以設置成OSHT或CBC，也都可以設置為中斷來源。
6.支援軟體強制錯誤聯防。也可以將錯誤聯防關閉。


TZSEL：TZ選置暫存器，個別設置TZ1~TZ6開啟或關閉錯誤聯防功能，並且為

                 一次性或周期性錯誤聯防，
TZCTL：TZ控制暫存器，設置錯誤聯防事件發生後，ePWMxA與ePWMxB各進

                 行這四個動作邏輯"高、低、高阻抗、無動作"的那一個。
TZINT：TZ中斷致能暫存器，設置一次性(OSHT)與周期性(CBC)事件發生後，

                 是否觸發EPWMx_TZINT中斷。
TZFLG：TZ中斷旗標暫存器，裡面的TZFLG.OST，TZFLG.CBC表示一次

                性(OSHT)與周期性(CBC)事件 是否 發生。當OST或CBC其中一個事件

                發生，並且PIE中斷也被致能，就會設置TZFLG.INT，表示

                 EPWMx_TZINT中斷。

TZCLR：當TZFLG裡的OSHT或CBC被設為"1"表示發生事件，就設置TZCLR裡

                 的OST與CBC為"1"，來將TZFLG的旗標清除。當TZFLG.INT為"1"，就

                 要設置TZCLR.INT來將TZFLG.INT清除為"0"。

TZFRC：錯誤聯防中斷強制暫存器，可以設置TZFRC.OST 或 TZFRC.CBC來強

                制TZFLG.OST與TZFLG.CBC為"1"。


一次性錯誤聯防發生後，需要軟體去將這個事件旗標(flag)清除，而周期性錯誤

聯防的事件旗標會自動被清除。

Reference

1.http://www.ti.com/lit/ug/sprug04a/sprug04a.pdf

Python GUI to show Arduino ADC input and Sine waveform.

這篇文章的程式，是從底下Plotting-real-time-sound-sensor-data-from-Arduino
-using-Python的github去修改的，總共有下面兩種程式語言，修改後的程式
在我的github內。
https://github.com/zsnes631/Python-Arduino

1.寫Arduino程式，將ADC0的輸入電壓, 透過Uart Port輸出到PC。
2.寫Python GUI程式，接收到的數值，還有產生Sine波，依照時間軸動態顯示。

Python GUI程式
1,代入相關的模塊。
   "serial"是用在UART相關的命令
    "numpy"是用在數值運算，Sine波就是由它所計算出的。
    "matplotlib"是用來顯示(plot)圖面。
    "drawnow" 甩來即時更新圖面。
     "serial.tools.list_port"用來確認Serial port裝置的資訊。

2,設定變數，values為序列，plt.ion()是顯示出matlotlib plt的圖。
   Fs、f則是Sine波的參數。

3,尋找Arduino在那個UART Port，由於我用的Arduino是用USB to UART converter IC
   CH340，所以確認PC上的那個Uart Port的描述有CH340，就表示該Port是接到Arduino。

4.定義一個函式，用來設定GUI視窗plot plt的參數，包括它的title、XY的Label，
    XY軸的數值範圍(axis)。

5.values是用來存放Arduino ADC接收到的數值，values1是sine波的數值。我設定
  這些數值的Buffer到100個。所以我們可以看到現在的數值，跟之前的的99個數
  值。append是先用0填入Buffer 0~100，當作初始值。

6.用"serial"模塊的函數，當PC的Uart port有接收到資料，就存到變數valueRead。
    這個資料，就是Arduino傳過來的ADC數值。

7.利用try-except來做例外處理，確認從arduino接收到的數值，是在0~1024。
   每接收到一次數值，就存到values序列裡，並將序列裡，最舊的那筆資料
    移出(pop)。valueX是sine的計算式。f=4, Fs=100，可以得出每25(100/4)
    為一次sine波周期。300是峰值，Sine波的峰對峰pk-pk為600。最後面的
    400是level，等於是將sine wave上移了400個單位。



8.執行程式後，可以看到Arduino傳送來的數值values，跟values1 Sine波
   的波形。

Arduino程式

Arduino程式，每300ms讀取ADC pin A0的數值，再從Uart Port以Baudrate 19200bps

傳送出去。Arduino的ADC是10bits，輸入電壓範圍從0~5V，5V讀進來的值為1023。

，

Reference
https://github.com/DeligenceTechnologies/Plotting-real-time-sound-sensor-data-from-Arduino-using-Python

如何透過Python去建立一個GUI視窗，使用Ardunio的I2C功能

事先工作
1.在PC上灌Python
2.準備一台Arduino
3.將Arduino接到PC USB port，但它們是透過UART COM port在通訊。

開始Arduino程式
1.在Adruino裡，寫程式，用來接受、辨識PC所傳來的字元。
   在loop迴圈裡等待，Serial port的字元，假設是6個字以內。  

void loop() {
   delay(200);
   while(Serial.available())
    {
      if (a<6)
      {
      inchar=Serial.read();      
      Strtest[a]=inchar;      
      a++;
      Strtest[a]='\0';
      serialdone=1;
      }          
    }

2.接著將字元解讀出來， 假設收到的第0個字元是W，就代表I2C Write，
   如果是R，就代表I2C Read。而第1,2個字元就代表register addres。第
   3,4個字元代表data。如果第0個字元不是W也不是R，就代表不是I2C
   操作，就會出現Wrong的訊息。但大家也可以定義其他的命令。
   請參考3的函式說明，我們需要將接收到的1,2,3,4字元，由ASCII碼轉
   成十六進制。用writeReg將address與data寫入I2C裝置。用readReg將
   address寫入I2C裝置後，I2C裝置就會回覆value，再將這個value用
   Serial.println(value,HEX);回傳給PC。PC的Python就可以顯示這個資
   料了。

if (serialdone==1)
    {
      Serial.print(Strtest[0]);
      Serial.print(Strtest[1]);
      Serial.print(Strtest[2]);
      Serial.print(Strtest[3]);
      Serial.print(Strtest[4]);
      int x,y,z;
      y=int(Strtest[2]);
      z=ASCtoHEX(y);  
      y=int(Strtest[1]);
      z=ASCtoHEX(y)*16+z;  
      if (Strtest[0]== 'W')
      {
      y=int(Strtest[4]);
      x=ASCtoHEX(y);  
      y=int(Strtest[3]);
      x=ASCtoHEX(y)*16+x;
       Serial.print("Write");
       writeReg(z,x);  
      }
      else if (Strtest[0]== 'R')
      {  
       Serial.print("Read");
       Serial.print(z,HEX);
       Serial.print(readReg(z),HEX);    
      }
      else
      Serial.print("Wrong");
      serialdone=0;
      setcom=1;
      a=0;  
   }
}

3.在loop迴圈以外，還定義了3個函式，用來做資料轉換。
 
   ASCtoHEX：由於從PC接收到的字元，都是ASCII碼，所以用這個
                          函式來將它轉成16進制碼。
   writeReg：要對I2C裝置寫入資料，需要address(reg)與data(valuein)
                      的數值。而i2cAddress是I2C裝置的Slave address，我是
                      設成固定的，不是從PC上輸入。
    readReg：要對I2C裝置讀出資料，只需要填address(reg)的值，然
                      後I2C裝置就會回傳data(value)，這就是那個reg裡的值。                                                                                                

int ASCtoDec(int asc)
{
 if (asc>47 && asc <58)
 asc=asc-48;
 else if (asc>64 && asc<71)
 asc=asc-55;
 else if (asc>96 && asc<103)
 asc=asc-87;
 return asc;
}

void writeReg(int reg, word valuein){    
    Wire.beginTransmission(i2cAddress);  
    Wire.write(reg);
     highbyte = valuein >>8;
     lowbyte = valuein&0x00FF;
     Wire.write(lowbyte);   //send low byte first      
     Wire.write(highbyte);
    Wire.endTransmission();
}

int readReg(int reg){
    Wire.beginTransmission(i2cAddress);  
    Wire.write(reg);
    Wire.endTransmission(false);
    Wire.beginTransmission(i2cAddress);
    Wire.requestFrom(i2cAddress, 2);
    while(Wire.available()) // ensure all the data comes in
    {
    lowbyte=Wire.read();
    highbyte=Wire.read();
    }
    value = highbyte * 256;
    value = value + lowbyte;
    Serial.println(value,HEX);
    return value;
}



開始Python程式

1.建立COM port，這個"COM10"要是接上Arduino上的那個port。
   請打開電腦的裝置管理員，確認Arduino是接到那個port，再去
   改程式裡的"COM__"。
## Serial port setting.
ser =serial.Serial("COM10",  timeout=2)
def SerialWrite(command):
 ser.write(command)
 rv=ser.readline()
 #print (rv) # Read the newest output from the Arduino
 print (rv.decode("utf-8"))
 sleep(1) # Delay for one tenth of a second
 ser.flushInput()


2.這是在GUI裡的I2C Write操作介面，用來送出字元給Arduino。
   這段程式會送出W字元，還有送出address與data字元。
##===When button be pressed then Write I2C to device ============
def I2Cwrite():
  print("Write I2C slaver address %s" % (e1.get()))
  print("Write I2C register address %s" % (e2.get()))    
  print("Write I2C data %s" % (e3.get()))  
  reg_write="W"+e2.get()+e3.get()
  cmd=reg_write.encode("utf-8")
  ##print(cmd)
  SerialWrite(cmd)


2.這是在GUI裡的I2C Read操作介面，用來送出字元給Arduino。
   這段程式會送出R字元還有address字元。
##===When button be pressed then Read I2C from device============
def I2Cread():
   print("Read I2C slaver address %s" % (e1.get()))
   print("Read I2C register address %s" % (e2.get()))    
   print("Read I2C data %s" % (e3.get()))  
   ##print (rv.decode("utf-8"))  
   reg_read="R"+e2.get()
   cmd=reg_read.encode("utf-8")
   SerialWrite(cmd)
   ##ser.close()


2.這是用來建立Serial COM port連線，並顯示連線狀態。在連線過程
   中，Aduino要回傳"Ready", PC的Python要接收到這個字元，表示
   連線已經成功。

##==Serial connect and Get arduino  Ready================
def Serial_Connect():
 global Ready_flag
 for i in range (1,10):
  print("Checking...")
  #Show to LabelA----------------
  Str_index=""
  str_check="th Checking...\n"
  Str_index=str(i)
  Label_msg="The " +Str_index +str_check
  LabelA.config(fg='green',)
  LabelA.config(text=Label_msg)
  LabelA.update_idletasks()
##  buttonStart.config(state="disabled")
  master.update()
  rv=ser.readline()
  #Debug print (rv) # Read the newest output from the Arduino
  print (rv.decode("utf-8"))
  ser.flushInput()
  sleep(0.5) # Delay
  Str_Message=rv.decode("utf-8")
  #Debug print(Str[0:5])
  if Str_Message[0:5]=="Ready":
   Ready_flag=1
   print("Get Arduino Ready !")
   #Show to LabelA----------------
   LabelA.config(text="Get Arduino connecting Ready !")
   LabelA.update_idletasks()
   master.update()
   break
  elif  i==9:
   Ready_flag=0
   LabelA.config(fg='red',)
   LabelA.config(text="Can't connnect to Arduino successfully!")
##   buttonStart.config(state="active")
   LabelA.update_idletasks()
   master.update()
   sleep(1) # Delay


3.這段程式用來建立GUI介面，定義了各個Label與空白輸入格的位置。
## Windows setting
master = Tk()
master.title("Auduino control interface")
master.minsize(600,400)

#label.grid(row=0, column=0, columnspan=2, rowspan=2, padx=5, pady=5)
LabelA=Label(master,bg='white',fg='blue',text="Press 'Connect' Button to connect Arduino",width=60,height=4,)
LabelA.grid(row=0 ,columnspan=3)
Label(master, text="Slave address").grid(row=12)
Label(master, text="Data address").grid(row=16)
Label(master, text="Data").grid(row=18)
e1 = Entry(master)
e2 = Entry(master)
e3 = Entry(master)
e1.insert(5,"18")
e1.grid(row=12, column=1,columnspan=1)
e2.grid(row=16, column=1,columnspan=1)
e3.grid(row=18, column=1,columnspan=1)
Button(master,text="Connect",command=Serial_Connect).grid(row=3 ,column=0, sticky=W, pady=1)
Button(master, text='write', command=I2Cwrite).grid(row=22, column=2, sticky=W, pady=1)
Button(master, text='Read', command=I2Cread).grid(row=22, column=1 ,sticky=W, pady=1)