如何测量72MHz以下的外部信号,STC32的144MHz的高速PWM

神农鼎

如何测量72MHz以下的外部信号,STC32的144MHz的高速PWM

STC32G12K128-35MHz-LQFP64/48/32,TSSOP20
STC32G8K64-42MHz-LQFP48/32
STC8H1K08T-33I-TSSOP20/QFN20
的高速 144MHz ~ 196MHz 的PWM, 可以捕获外部脉冲信号，可以工作在 144MHz 以上
理论上 STC32G系列可以测量 144MHz/2以下频率的信号
已验证了:
1, 内部 HIRC-12MHz
2, HIRC-12MHz / 10 = 1.2MHz低频 给 STC32G12K128的CPU使用
3, HIRC-12MHz通过 PLL产生144MHz做PWM的时钟源, PWMB组产生 28.8MHz信号源
4, PWMA组侧量 28.8MHz的信号源正确 ！
5, 等72MHz信号发生器来测试72MHz

神农鼎

STC32G12K128-35I-TSSOP20 管脚图


STC32G12K128-35I-LQFP32管脚图


STC32G12K128-35I-LQFP48管脚图

STC32G12K128-35I-LQFP64管脚图

zhp

STC32G系列单片机的高速PWM可以和CPU工作在不同频率

STC32G12K128系列CPU最高工作频率可达35MHz
STC32G8K64系列CPU最高工作频率可达42MHz
上面两个系列的高级PWM均可工作在144MHz

系统时钟树配置如下：


范例说明：
1、时钟说明：由内部IRC产生12MHz的时钟提供给PLL当作PLL输入时钟，PLL锁频到144MHz输出作为高速PWM的时钟源，
     同时144MHz的PLL输出时钟通过CLKDIV进行4或者5分频，产生36MHz或者28.8MHz的时钟提供给CPU当作系统工作频率
2、PWM高速输出说明：PWMA的CC1通道配置为输出模式，并从P2.0口输出频率为28.8MHz，占空比为40％的PWM型号
3、PWM高速捕获说明：PWMB的CC5和CC6通道配置为捕获输入模式，CC5口P2.0口捕获信号的周期值，CC6从P2.0口捕获信号的占空比
4、测试说明：最后通过查询方式得到周期值和占空比并从串口送到PC显示

1. #include "stc32g.h"
   
2. #include "stdio.h"
   
3. #include "intrins.h"
   
4. 
   
5. #define FOSC            12000000UL
   
6. #define PLLCLK          144000000UL
   
7. 
   
8. #define MCLKDIV         4               //144M/4=36M
   
9. //#define MCLKDIV       5               //144M/5=28.8M
   
10. 
    
11. #define MCLK            PLLCLK
    
12. #define SYSCLK          MCLK/MCLKDIV
    
13. 
    
14. #define BAUD            (65536 - SYSCLK/4/115200)
    
15. 
    
16. #define MCLK_HIRC       0
    
17. #define MCLK_IRC32K     1
    
18. #define MCLK_IRC48M     2
    
19. #define MCLK_XOSC       3
    
20. #define MCLK_X32K       4
    
21. #define MCLK_PLL        5
    
22. #define MCLK_PLLD2      6
    
23. #define MCLK_SEL        MCLK_PLL
    
24. 
    
25. #define HSCK_MCLK       0
    
26. #define HSCK_PLL        1
    
27. #define HSCK_SEL        HSCK_PLL
    
28. 
    
29. #define PLL_96M         0
    
30. #define PLL_144M        1
    
31. #define PLL_SEL         PLL_144M
    
32. 
    
33. #define CKMS            0x80
    
34. #define HSIOCK          0x40
    
35. #define MCK2SEL_MSK     0x0c
    
36. #define MCK2SEL_SEL1    0x00
    
37. #define MCK2SEL_PLL     0x04
    
38. #define MCK2SEL_PLLD2   0x08
    
39. #define MCK2SEL_IRC48   0x0c
    
40. #define MCKSEL_MSK      0x03
    
41. #define MCKSEL_HIRC     0x00
    
42. #define MCKSEL_XOSC     0x01
    
43. #define MCKSEL_X32K     0x02
    
44. #define MCKSEL_IRC32K   0x03
    
45. 
    
46. #define ENCKM           0x80
    
47. #define PCKI_MSK        0x60
    
48. #define PCKI_D1         0x00
    
49. #define PCKI_D2         0x20
    
50. #define PCKI_D4         0x40
    
51. #define PCKI_D8         0x60
    
52. 
    
53. void delay()
    
54. {
    
55.     int i;
    
56.    
    
57.     for (i=0; i<100; i++);
    
58. }
    
59. 
    
60. char ReadPWMA(char addr)
    
61. {
    
62.     char dat;
    
63.    
    
64.     while (HSPWMA_ADR & 0x80);              //等待前一个异步读写完成
    
65.     HSPWMA_ADR = addr | 0x80;               //设置间接访问地址,只需要设置原XFR地址的低7位
    
66.                                             //HSPWMA_ADDR寄存器的最高位写1,表示读数据
    
67.     while (HSPWMA_ADR & 0x80);              //等待当前异步读取完成
    
68.     dat = HSPWMA_DAT;                       //读取异步数据
    
69.    
    
70.     return dat;
    
71. }
    
72. 
    
73. void WritePWMA(char addr, char dat)
    
74. {
    
75.     while (HSPWMA_ADR & 0x80);              //等待前一个异步读写完成
    
76.     HSPWMA_DAT = dat;                       //准备需要写入的数据
    
77.     HSPWMA_ADR = addr & 0x7f;               //设置间接访问地址,只需要设置原XFR地址的低7位
    
78.                                             //HSPWMA_ADDR寄存器的最高位写0,表示写数据
    
79. }
    
80. 
    
81. char ReadPWMB(char addr)
    
82. {
    
83.     char dat;
    
84.    
    
85.     while (HSPWMB_ADR & 0x80);              //等待前一个异步读写完成
    
86.     HSPWMB_ADR = addr | 0x80;               //设置间接访问地址,只需要设置原XFR地址的低7位
    
87.                                             //HSPWMB_ADDR寄存器的最高位写1,表示读数据
    
88.     while (HSPWMB_ADR & 0x80);              //等待当前异步读取完成
    
89.     dat = HSPWMB_DAT;                       //读取异步数据
    
90.    
    
91.     return dat;
    
92. }
    
93. 
    
94. void WritePWMB(char addr, char dat)
    
95. {
    
96.     while (HSPWMB_ADR & 0x80);              //等待前一个异步读写完成
    
97.     HSPWMB_DAT = dat;                       //准备需要写入的数据
    
98.     HSPWMB_ADR = addr & 0x7f;               //设置间接访问地址,只需要设置原XFR地址的低7位
    
99.                                             //HSPWMB_ADDR寄存器的最高位写0,表示写数据
    
100. }
     
101. 
     
102. void main()
     
103. {
     
104.     WTST = 0x00;
     
105.     P_SW2 = 0x80;
     
106.    
     
107.     P0M0 = 0x00; P0M1 = 0x00;
     
108.     P1M0 = 0x00; P1M1 = 0x00;
     
109.     P2M0 = 0x00; P2M1 = 0x00;
     
110.     P3M0 = 0x00; P3M1 = 0x00;
     
111.     P5M0 = 0x10; P5M1 = 0x00;
     
112.    
     
113.     SCON = 0x52;
     
114.     AUXR = 0x40;
     
115.     TMOD = 0x00;
     
116.     TL1 = BAUD;
     
117.     TH1 = BAUD >> 8;
     
118.     TR1 = 1;
     
119.    
     
120.     //选择PLL输出时钟
     
121. #if (PLL_SEL == PLL_96M)
     
122.     CLKSEL &= ~CKMS;                        //选择PLL的96M作为PLL的输出时钟
     
123. #elif (PLL_SEL == PLL_144M)
     
124.     CLKSEL |= CKMS;                         //选择PLL的144M作为PLL的输出时钟
     
125. #else
     
126.     CLKSEL &= ~CKMS;                        //默认选择PLL的96M作为PLL的输出时钟
     
127. #endif
     
128.    
     
129.     //选择PLL输入时钟分频,保证输入时钟为12M
     
130.     USBCLK &= ~PCKI_MSK;
     
131. #if (FOSC == 12000000UL)
     
132.     USBCLK |= PCKI_D1;                      //PLL输入时钟1分频
     
133. #elif (FOSC == 24000000UL)
     
134.     USBCLK |= PCKI_D2;                      //PLL输入时钟2分频
     
135. #elif (FOSC == 48000000UL)
     
136.     USBCLK |= PCKI_D4;                      //PLL输入时钟4分频
     
137. #elif (FOSC == 96000000UL)
     
138.     USBCLK |= PCKI_D8;                      //PLL输入时钟8分频
     
139. #else
     
140.     USBCLK |= PCKI_D1;                      //默认PLL输入时钟1分频
     
141. #endif
     
142. 
     
143.     //启动PLL
     
144.     USBCLK |= ENCKM;                        //使能PLL倍频
     
145.    
     
146.     delay();                                //等待PLL锁频
     
147.    
     
148.     //选择主时钟源
     
149.     CLKDIV = MCLKDIV;                       //主时钟选择高速频率前,必须先设置分频系数,否则程序会当掉
     
150.    
     
151.     CLKSEL &= ~MCKSEL_MSK;
     
152.     CLKSEL &= ~MCK2SEL_MSK;
     
153. #if (MCLK_SEL == MCLK_HIRC)
     
154.     CLKSEL |= MCKSEL_HIRC;                  //选择内部高速IRC作为主时钟
     
155.     CLKSEL |= MCK2SEL_SEL1;                 //选择MCKSEL选择的时钟作为主时钟
     
156. #elif (MCLK_SEL == MCLK_IRC32K)
     
157.     CLKSEL |= MCKSEL_X32K;                  //选择外部32K作为主时钟
     
158.     CLKSEL |= MCK2SEL_SEL1;                 //选择MCKSEL选择的时钟作为主时钟
     
159. #elif (MCLK_SEL == MCLK_IRC48M)
     
160.     CLKSEL |= MCKSEL_HIRC;                  //选择内部高速IRC作为主时钟
     
161.     CLKSEL |= MCK2SEL_IRC48;                //选择内部48M的IRC作为主时钟
     
162. #elif (MCLK_SEL == MCLK_XOSC)
     
163.     CLKSEL |= MCKSEL_XOSC;                  //选择外部高速晶振作为主时钟
     
164.     CLKSEL |= MCK2SEL_SEL1;                 //选择MCKSEL选择的时钟作为主时钟
     
165. #elif (MCLK_SEL == MCLK_X32K)
     
166.     CLKSEL |= MCKSEL_IRC32K;                //选择内部低速IRC作为主时钟
     
167.     CLKSEL |= MCK2SEL_SEL1;                 //选择MCKSEL选择的时钟作为主时钟
     
168. #elif (MCLK_SEL == MCLK_PLL)
     
169.     CLKSEL |= MCKSEL_HIRC;                  //选择内部高速IRC作为主时钟
     
170.     CLKSEL |= MCK2SEL_PLL;                  //选择PLL输出时钟作为主时钟
     
171. #elif (MCLK_SEL == MCLK_PLLD2)
     
172.     CLKSEL |= MCKSEL_HIRC;                  //选择内部高速IRC作为主时钟
     
173.     CLKSEL |= MCK2SEL_PLLD2;                //选择PLL输出时钟2分频后的时钟作为主时钟
     
174. #else
     
175.     CLKSEL |= MCKSEL_HIRC;                  //默认选择内部高速IRC作为主时钟
     
176.     CLKSEL |= MCK2SEL_SEL1;                 //默认选择MCKSEL选择的时钟作为主时钟
     
177. #endif
     
178. 
     
179.     MCLKOCR = 0x04;                         //系统时钟4分频后输出到P5.4口
     
180. 
     
181.     //选择HSPWM/HSSPI时钟
     
182. #if (HSCK_SEL == HSCK_MCLK)
     
183.     CLKSEL &= ~HSIOCK;                      //HSPWM/HSSPI选择主时钟为时钟源
     
184. #elif (HSCK_SEL == HSCK_PLL)
     
185.     CLKSEL |= HSIOCK;                       //HSPWM/HSSPI选择PLL输出时钟为时钟源
     
186. #else
     
187.     CLKSEL &= ~HSIOCK;                      //默认HSPWM/HSSPI选择主时钟为时钟源
     
188. #endif
     
189. 
     
190.     HSCLKDIV = 0;                           //HSPWM/HSSPI时钟源不分频
     
191.    
     
192.     HSPWMA_CFG = 0x03;                      //使能PWMA相关寄存器异步访问功能
     
193.     HSPWMB_CFG = 0x03;                      //使能PWMB相关寄存器异步访问功能
     
194.    
     
195.     PWMA_PS = 0x01;                         //PWMA_CC1高速PWM输出到P2.0口
     
196.                                             //PWMB_CC5从P2.0口进行捕获
     
197. 
     
198.     //通过异步方式设置PWMA/PWMB的相关寄存器
     
199.     WritePWMA((char)&PWMA_CCER1, 0x00);
     
200.     WritePWMA((char)&PWMA_CCMR1, 0x00);     //CC1为输出模式
     
201.     WritePWMA((char)&PWMA_CCMR1, 0x60);     //OC1REF输出PWM1(CNT<CCR时输出有效电平1)
     
202.     WritePWMA((char)&PWMA_CCER1, 0x05);     //使能CC1/CC1N上的输出功能
     
203.     WritePWMA((char)&PWMA_ENO, 0x03);       //使能PWM信号输出到端口
     
204.     WritePWMA((char)&PWMA_BKR, 0x80);       //使能主输出
     
205.     WritePWMA((char)&PWMA_CCR1H, 0x00);     //设置输出PWM的占空比
     
206.     WritePWMA((char)&PWMA_CCR1L, 0x02);
     
207.     WritePWMA((char)&PWMA_ARRH, 0x00);      //设置输出PWM的周期
     
208.     WritePWMA((char)&PWMA_ARRL, 0x04);
     
209.     WritePWMA((char)&PWMA_CR1, 0x01);       //开始PWM计数
     
210. 
     
211.     WritePWMB((char)&PWMB_CCER1, 0x00);
     
212.     WritePWMB((char)&PWMB_CCMR1, 0x01);     //CC5为输入模式,且映射到TI5FP5上
     
213.     WritePWMB((char)&PWMB_CCMR2, 0x02);     //CC6为输入模式,且映射到TI6FP5上
     
214.     WritePWMB((char)&PWMB_CCER1, 0x31);     //使能CC5上的捕获功能(上升沿捕获)
     
215.     WritePWMB((char)&PWMB_SMCR, 0x54);      //上升沿复位模式
     
216.     WritePWMB((char)&PWMB_CR1, 0x01);       //开始PWM计数
     
217.    
     
218.     while (1)
     
219.     {
     
220.         if (ReadPWMB((char)&PWMB_SR1) & 0x02)   //等待捕获完成
     
221.         {
     
222.             WritePWMB((char)&PWMB_SR1, 0x00);   //清除完成标志
     
223.             
     
224.             //读取捕获到的周期值
     
225.             printf("%02x", (unsigned int)ReadPWMB((char)&PWMB_CCR5H) & 0xff);
     
226.             printf("%02x", (unsigned int)ReadPWMB((char)&PWMB_CCR5L) & 0xff);
     
227.             printf(" ");
     
228.             
     
229.             //读取捕获到的占空比值
     
230.             printf("%02x", (unsigned int)ReadPWMB((char)&PWMB_CCR6H) & 0xff);
     
231.             printf("%02x", (unsigned int)ReadPWMB((char)&PWMB_CCR6L) & 0xff);
     
232.             printf("\n");
     
233.         }
     
234.     }
     
235. }
     

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神农鼎

PWM测量外部信号是输入，跟I/O对外的输出速度无关，输入速度可以很快
I/O的输出也可以做的很快，但就会对外电磁辐射大，
所以I/O对外输出STC实际加了滤波电路，这限制了I/O对外输出的速度，输出大概28MHz 附近
这样I/O的输出对外电磁辐射就很小，完美

丽江春水

之前我一直以为I/O口的翻转速度会限制其输入信号的频率，而其翻转频率不能太高。看了本文后感觉I/O口在做输入用时，不需要翻转，就能把输入的信息接受，并进行处理，我去实际测一下看看效果。

w13229095473

用这个特点能做个啥玩意？

神农鼎

能测量频率比较高的外部脉冲