RA2E1定時器帶死區(qū)互補PWM中斷延時問題分析

概述

本次測試用的是RA生態(tài)工作室提供的R7FA2E1A72DFL demo板，控制定時器輸出互補的帶死區(qū)PWM，并通過中斷觸發(fā)一對IO口的電平切換。

問題

為什么使用GPT輸出帶死區(qū)的互補PWM，進(jìn)入比較匹配中斷后會有一小段延時才開始執(zhí)行callback。

分析

觸發(fā)中斷后沒有馬上執(zhí)行邏輯操作，在底層耗時太長。

操作

使用e2 studio配置工程分析現(xiàn)象

1、GPT模塊的設(shè)置

時鐘框圖如下，GPT0是32位定時器，GPT4、GPT5、GPT6、GPT7、GPT8和GPT9是16位定時器。

圖1 GPT框圖

2、配置工程時需要注意對應(yīng)通道是0，4，5，6，7，8，9，沒有1，2，3。

配置過程：

timer7，P302->GTIOC7A，P301->GTIOC7B，20kHz，duty=50%，打開Capture A Interrupt（compare match A），輸出互補同步三角波pwm，死區(qū)設(shè)1us。

圖2 GPT配置

3、配置IO口在callback進(jìn)行翻轉(zhuǎn)

圖3 在timer7_callback觸發(fā)IO翻轉(zhuǎn)

現(xiàn)象如下：

A：死區(qū)時間AB設(shè)定為1us，1，2通道為GTIOC7A（P302）和GTIOC7B （P301）

B：觸發(fā)比較匹配中斷后，翻轉(zhuǎn)3（P103）通道和4（P104）通道的電平

從觸發(fā)中斷到完成3，4通道電平翻轉(zhuǎn)的時間AC為3.3us。

圖4 定時器中斷觸發(fā)IO翻轉(zhuǎn)時間

分析——使用GPT輸出帶死區(qū)的互補PWM，進(jìn)入比較匹配中斷后會有一小段時間的延時才開始執(zhí)行電平翻轉(zhuǎn)：

a：通過操作寄存器完成翻轉(zhuǎn)的時間為350ns，因此排除操作IO口占用時間的因素

b：在callback中完成電平翻轉(zhuǎn)需要3.3us

4、為了縮短時間，把IO翻轉(zhuǎn)改到gpt_capture_a_isr中執(zhí)行，不在r_gpt_call_callback中執(zhí)行IO翻轉(zhuǎn)，

圖5 gpt_capture_a_isr
圖6 觸發(fā)中斷到完成IO翻轉(zhuǎn)時間為AC：1.22us

結(jié)論

因為執(zhí)行r_gpt_call_callback前后還需要執(zhí)行一段代碼，執(zhí)行底層耗時過長，因此把callback改為NULL，然后在ISR底層中執(zhí)行R_PORT1->PCNTR3_b.POSR，是目前測試時間最短的操作了。

來源：瑞薩MCU小百科
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審核編輯 黃宇