如何使用GPT監(jiān)控變量

在項(xiàng)目調(diào)試過(guò)程中，需要監(jiān)控變量通常采用ICS（In Circuit Scope）和DA兩種方法。使用ICS會(huì)占用MCU的資源（UART）以及增加硬件的成本（ICS硬件板）；如果MCU的DA引腳已被其他功能占用，當(dāng)這兩種方法都不是很好的選擇的情況下，我們也可以考慮使用GPT來(lái)監(jiān)控變量。這里給大家介紹一下如何使用GPT監(jiān)控變量。

一、原理說(shuō)明

用GPT來(lái)模擬DA的功能，例如需要監(jiān)控一個(gè)變量t1，我們把t1通過(guò)線性計(jì)算變換為0~1023之間的值，假設(shè)MCU電源為3.3V，當(dāng)t1為0時(shí)輸出0V，當(dāng)t1為1023時(shí)輸出3.3V，其他值成線性關(guān)系。

二、硬件電路

將需要監(jiān)控變量的GPT輸出引腳（GPT）連接如下RC電路，T1為測(cè)試點(diǎn)，如下圖所示。

硬件電路

三、軟件配置

以下介紹如何在項(xiàng)目中配置GPT來(lái)實(shí)現(xiàn)該功能。這里以創(chuàng)建新工程為例，也可以把以下GPT的配置直接加入到已有工程中（從步驟7開(kāi)始）。

1運(yùn)行e2 studio，選擇“文件”→“新建”→“C/C++ Project”，如圖1。

圖1 創(chuàng)建新項(xiàng)目步驟一

e2 studio（瑞薩IDE）

2選擇“Renesas RX”和“Renesas CC-RX C/C++ Executable Project”，點(diǎn)擊“下一步”，如圖2。

圖2 創(chuàng)建新項(xiàng)目步驟二

3設(shè)置項(xiàng)目目錄，輸入項(xiàng)目名稱，點(diǎn)擊“下一步”，如圖3。

圖3 創(chuàng)建新項(xiàng)目步驟三

4選擇Toolchain版本，選擇MCU型號(hào)、“Endian”和仿真器，點(diǎn)擊“下一步”，如圖4。

圖4 創(chuàng)建新項(xiàng)目步驟四

5勾選“Use Smart Configurator”，點(diǎn)擊“完成”，如圖5。

圖5 創(chuàng)建新項(xiàng)目步驟五

6創(chuàng)建完成的程序結(jié)構(gòu)如圖6。

圖6 程序結(jié)構(gòu)圖

7點(diǎn)擊“Components” → “Add component”，選擇“General PWM Timer”，Work mode選擇“Saw-wave PWM mode 1”，Resource選擇“GPT0”（這里以GPT0為例，也可以選擇其他GPT），如圖7。

圖7 添加GPT0

8配置GPT0，如圖8~11。

“Timer operation period” 設(shè)為1024 count，如圖8；

“Count direction” 設(shè)為 “Up-counting”，如圖8；

“GTCCRA operation” 的Compare match后的值可以設(shè)為0~1023的任意值，這里設(shè)為“512”，如圖9；

“GTCIV0”的優(yōu)先級(jí)可以根據(jù)項(xiàng)目工程自定，這里設(shè)為“15”，如圖11。

圖8 配置GPT0（1）

圖9 配置GPT0（2）

圖10 配置GPT0（3）

圖11 配置GPT0（4）

9因?yàn)樯厦媸褂昧恕癎TCIV0”中斷，點(diǎn)擊“Interrupts”，把252改成“GTCIV0”后其狀態(tài)會(huì)變更為“Used”，如圖12。

圖12 設(shè)置中斷

10點(diǎn)擊“Generate code”后將會(huì)生成GPT0的代碼，如圖13。

圖13 生成GPT0的代碼

11在main( )中添加如下代碼啟動(dòng)GPT0，如圖14。

圖14 添加GPT0啟動(dòng)代碼

12在GTCIV0中斷中將監(jiān)控變量的值設(shè)置到比較匹配寄存器GTCCRA中，如圖15。

圖15 設(shè)置GTCCRA

13以下為假設(shè)監(jiān)控變量的值（即GTCCRA的值）分別為256、512、768時(shí)輸出的波形，如圖16、17、18。

舉例說(shuō)明如何算出監(jiān)控變量的值：從圖16中我們可以看出輸出電壓為0.83V，從0.83V*1023/3.3V = 257.3反推出監(jiān)控變量的值為257.3（因?yàn)?a href="http://www.ttokpm.com/v/tag/577/" target="_blank">示波器測(cè)量電壓有誤差，所以反推出的值有誤差）。

圖16 GTCCRA = 256

圖17 GTCCRA = 512

圖18 GTCCRA = 768

從圖16、17、18的波形可以看出來(lái)，輸出電壓會(huì)根據(jù)GTCCRA值的變化而變化，從而我們可以反推出監(jiān)控變量的實(shí)時(shí)值。

通過(guò)以上硬件電路和軟件配置，我們就實(shí)現(xiàn)了用GPT的比較匹配功能來(lái)達(dá)到監(jiān)控變量的目的。

審核編輯：湯梓紅