FTM模塊既可以用于PWM模式來產(chǎn)生PWM波控制電機(jī)和舵機(jī)，也可以用于正交解碼模式用于讀取編碼器的脈沖數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)測速。對于有兩個(gè)電機(jī)的智能車，兩個(gè)電機(jī)需要4路PWM波即對應(yīng)著4個(gè)FTM通道（根據(jù)底層庫文檔：FTM0有8個(gè)通道，而FTM1、FTM2都只有2個(gè)通道，因此最好用FTM0來控制兩個(gè)電機(jī)），兩個(gè)編碼器也需要4路通道來解碼（用掉了FTM1和FTM2），剩下的舵機(jī)則只能用PIT定時(shí)器來模擬出一個(gè)PWM波了
觀察上圖，一旦你選定FTM模塊號(hào)（FTM0、1、2）和對應(yīng)的通道號(hào)，那么引腳也就確定下來了。或者，即使你仍舊還是配置了對應(yīng)的GPIO口，那么這些GPIO口必須與用到的這些FTM通道對應(yīng)的引腳一致

一、電機(jī)配置
只需配置對應(yīng)的額FTM模塊即可，在畫原理圖時(shí)電機(jī)需要接和FTM通道所對應(yīng)的的那幾個(gè)引腳。接下來是配置FTM來驅(qū)動(dòng)電機(jī)

FTM結(jié)構(gòu)體：

1.聲明FTM的配置結(jié)構(gòu)體

static FTM_InitTypeDef FTM_Init;

2.選擇FTM模塊號(hào)（0、1、2共三個(gè)，區(qū)別在于通道數(shù)不同，對應(yīng)的引腳有差別）

FTM_Init.FTM_Ftmx = FTM0;//選擇FTM0號(hào)

3.選擇FTM的工作模式——選擇PWM模式。產(chǎn)生PWM波可以驅(qū)動(dòng)電機(jī)，正交解碼主要用于編碼器計(jì)脈沖數(shù)來測速

FTM_Init.FTM_Mode = FTM_MODE_PWM;//PWM模式

4.在PWM模式下需要確定輸出頻率。即一個(gè)周期最多有多少份，占空比不同，則控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速不同

FTM_Init.FTM_PwmFreq = 15000;//總共15000份

5.死區(qū)設(shè)置。防止同一個(gè)電機(jī)下的兩路同時(shí)導(dǎo)通造成破壞，因此，4路共需要2個(gè)死區(qū)。

FTM_Init.FTM_PwmDeadtimeVal = 2;//死區(qū)個(gè)數(shù)為2 FTM_Init.FTM_PwmDeadtimeCfg = DEADTIME_CH45 | DEADTIME_CH67;//在通道4、5之間，6、7之間各插入一個(gè)死區(qū)

6.初始化或者使能

LPLD_FTM_Init(FTM_Init);//配置初始化//使能，并且可以選定通道和引腳的對應(yīng)關(guān)系 LPLD_FTM_PWM_Enable(FTM0, FTM_Ch4, 0, PTD4, ALIGN_LEFT);//FTM0的通道ch4和引腳PTD4對應(yīng) LPLD_FTM_PWM_Enable(FTM0, FTM_Ch5, 0, PTD5, ALIGN_LEFT); LPLD_FTM_PWM_Enable(FTM0, FTM_Ch6, 0, PTD6, ALIGN_LEFT); LPLD_FTM_PWM_Enable(FTM0, FTM_Ch7, 0, PTD7, ALIGN_LEFT);

使能過程確定了很多配置：模塊號(hào)、通道號(hào)、初始占空比、通道號(hào)對應(yīng)的引腳號(hào)、脈沖對齊方式

7.控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)

int16 PWM[4]; void MotorOut(int16* PWM) { //修改某FTM模塊下的某個(gè)通道的占空比LPLD_FTM_PWM_ChangeDuty(FTM0, FTM_Ch4, PWM[0]);LPLD_FTM_PWM_ChangeDuty(FTM0, FTM_Ch5, PWM[1]);LPLD_FTM_PWM_ChangeDuty(FTM0, FTM_Ch6, PWM[2]);LPLD_FTM_PWM_ChangeDuty(FTM0, FTM_Ch7, PWM[3]); }

8.進(jìn)一步的，在中斷中調(diào)用電機(jī)占空比的修改函數(shù)，這樣就涉及到了定時(shí)器PIT的配置以及對應(yīng)的中斷優(yōu)先級的配置，以下簡單說明：

8.1 PIT的配置

static PIT_InitTypeDef PIT_InitStructure;//聲明PIT配置結(jié)構(gòu)體 PIT_InitStructure.PIT_Pitx = PIT0;//選擇PIT模塊號(hào) PIT_InitStructure.PIT_PeriodMs = 5;//定時(shí)周期5ms PIT_InitStructure.PIT_Isr = pit0_isr;//中斷函數(shù) LPLD_PIT_Init(PIT_InitStructure);//初始化 LPLD_PIT_EnableIrq(PIT_InitStructure);//使能中斷

PIT模塊號(hào)有0、1、2、3，共4個(gè)定時(shí)器

定時(shí)周期T：每隔T時(shí)間就會(huì)觸發(fā)一次定時(shí)器中斷，調(diào)用對應(yīng)的中斷函數(shù)

中斷函數(shù)：周期調(diào)用此函數(shù)，故可以把電機(jī)輸出函數(shù)放在這里從而實(shí)現(xiàn)周期控制電機(jī)輸出而不是一直控制，造成資源浪費(fèi)

8.2 PIT中斷優(yōu)先級的配置

static NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;//聲明NVIC配置結(jié)構(gòu)體 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = PIT0_IRQn;//要配置的那個(gè)中斷號(hào)即配置PIT0中斷 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelGroupPriority = NVIC_PriorityGroup_2;//中斷分組 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;//配置搶占式優(yōu)先級為最高級 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;//配置響應(yīng)式優(yōu)先級為次高級 LPLD_NVIC_Init(NVIC_InitStructure);//初始化NVIC

8.3 編寫中斷函數(shù)

void pit0_isr() {//每5ms修改一次電機(jī)轉(zhuǎn)速MotorOut(&PWM); }

8.4 另外，上面這些函數(shù)顯然不能都放在一個(gè).c文件中，由此又涉及到了多個(gè).c文件之間的協(xié)調(diào)，主要就在對應(yīng)的.h文件的編寫

8.5 PWM[ ]數(shù)組來自于根據(jù)速度偏差和PID算法計(jì)算出來的，在初期可先用常數(shù)值控制讓小車勻速運(yùn)動(dòng)，然后再添加控制程序

二、編碼器配置
編碼器用的是FTM的正交解碼模式，這里配置了一個(gè)編碼器
1.配置GPIO口，這些GPIO口和FTM正交解碼通道對應(yīng)

static GPIO_InitTypeDef encoder_init_struct;//聲明GPIO結(jié)構(gòu)體 encoder_init_struct.GPIO_PTx = PTB;//選擇GPIO組 encoder_init_struct.GPIO_Pins =GPIO_Pin18|GPIO_Pin19;//選擇引腳，一個(gè)編碼器有兩個(gè)引腳 encoder_init_struct.GPIO_Dir = DIR_INPUT;//方向選擇 encoder_init_struct.GPIO_PinControl = INPUT_PULL_UP; //內(nèi)部上拉 LPLD_GPIO_Init(encoder_init_struct);//初始化

2.配置FTM為正交解碼模式

static FTM_InitTypeDef Init_FTM_Struct;//聲明結(jié)構(gòu)體 Init_FTM_Struct.FTM_Ftmx = FTM2;//選擇模塊號(hào) Init_FTM_Struct.FTM_Mode = FTM_MODE_QD;//正交解碼模式 Init_FTM_Struct.FTM_QdMode = QD_MODE_PHAB;//AB相解碼模式，和編碼器類型有關(guān) LPLD_FTM_Init(Init_FTM_StructR); LPLD_FTM_QD_Enable(FTM2, PTB18, PTB19);//使能，將模塊號(hào)和引腳對應(yīng)

3 . 獲取編碼器數(shù)值

void GetSpeed() {static int16 l_count[5];int16 L_count,L_count0，i;L_count0 = LPLD_FTM_GetCounter(FTM2);//讀取FTM2的計(jì)數(shù)器值LPLD_FTM_ClearCounter(FTM2);//讀取完就清除l_count[0] = L_count0;for(i=4;i>0;i--)//濾波{l_count[i] = l_count[i-1];}L_count = 0.4*l_count[0]+0.2*l_count[1]+0.2*l_count[2]+0.1*l_count[3]+0.1*l_count[4];//濾波后的值//通過計(jì)數(shù)器值來計(jì)算車速和距離，和讀取脈沖數(shù)的周期間隔有關(guān)，另外還需要測一下一米對應(yīng)的脈沖數(shù)，方便推測}

4 . 定時(shí)器周期調(diào)用GetSpeed()函數(shù)，先配置PIT（同前面），然后放在PIT中斷函數(shù)中以實(shí)現(xiàn)周期調(diào)用

5 . 由編碼器脈沖數(shù)推測速度和行駛距離。設(shè)調(diào)用周期是T，行駛1m所產(chǎn)生的脈沖數(shù)是C，在T時(shí)間內(nèi)調(diào)用GetSpeed()函數(shù)得到的脈沖數(shù)是L_count，則1s內(nèi)產(chǎn)生的脈沖數(shù)應(yīng)該是 L_count / T，對應(yīng)的距離應(yīng)該是（L_count / T）/ C，也就是1s內(nèi)的行駛距離即速度

6 .根據(jù)測的當(dāng)前速度和設(shè)定目標(biāo)速度求速度偏差，然后通過PID算法算出應(yīng)該輸出的PWM占空比值，輸出到電機(jī)

三、舵機(jī)控制
1.需配置舵機(jī)信號(hào)線 —— GPIO口

static GPIO_InitTypeDef Servo_GPIO; Servo_GPIO.GPIO_PTx = PTD;//引腳組 Servo_GPIO.GPIO_Pins = GPIO_Pin12;//引腳口 Servo_GPIO.GPIO_Dir = DIR_OUTPUT;//方向，CPU輸出給舵機(jī) Servo_GPIO.GPIO_Output = OUTPUT_L;//初始電平 LPLD_GPIO_Init(Servo_GPIO);

2 . PIT模擬產(chǎn)生PWM波。先是定時(shí)調(diào)用舵機(jī)輸出即信號(hào)線拉高，然后用這個(gè)PIT定時(shí)再把舵機(jī)輸出拉低，需要兩個(gè)PIT

2.1 配置PIT0來定時(shí)調(diào)用舵機(jī)輸出

void pit0_isr() {//定時(shí)調(diào)用舵機(jī)輸出ServOut(pwm); }

2.2 配置PIT1來定時(shí)拉低舵機(jī)PWM從而實(shí)現(xiàn)模擬PWM波

static PIT_InitTypeDef Servo_pit; Servo_pit.PIT_Isr = Servo_pit_isr;//中斷函數(shù) Servo_pit.PIT_PeriodUs = 200000;//200ms，隨便寫的，不影響 Servo_pit.PIT_Pitx = PIT1;//模塊號(hào) LPLD_PIT_Init(Servo_pit); LPLD_PIT_EnableIrq(Servo_pit);PIT->CHANNEL[1].TCTRL &= ~PIT_TCTRL_TEN_MASK;//停止計(jì)時(shí)。然后過了20ms再通過PIT1中斷函數(shù)開始計(jì)時(shí)，實(shí)現(xiàn)了每20ms反轉(zhuǎn)一次電平 // 上面是配置舵機(jī)的程序片段//PIT1的中斷函數(shù) void Servo_pit_isr() {PTD12_O = 0;//拉低PIT->CHANNEL[1].TCTRL &= ~PIT_TCTRL_TEN_MASK;//修改寄存器的值以停止計(jì)時(shí) }//舵機(jī)輸出，每20ms調(diào)用一次，由PIT0的中斷函數(shù)調(diào)用 void ServOut(pwm) {PIT->CHANNEL[1].LDVAL = pwm*(g_bus_clock / 1000000) - 1;//把PID計(jì)算出的打角轉(zhuǎn)成占空比加載到PIT的LDVAL寄存器中PTD12_O = 1;//信號(hào)線電平拉高PIT->CHANNEL[1].TCTRL |= PIT_TCTRL_TEN_MASK;//開始計(jì)時(shí)即CVAL寄存器開始自減，減到0則觸發(fā)PIT1的中斷，//對應(yīng)的中斷函數(shù)Servo_pit_isr中執(zhí)行的是把電平拉低并停止計(jì)時(shí) }//上面是兩個(gè)PIT配合形成的PWM波

LDVAL寄存器：存放計(jì)數(shù)值，自減，當(dāng)減到0時(shí)，PIT就會(huì)觸發(fā)中斷。但真正自減的并不是這個(gè)寄存器而是另外一個(gè)即CVAL寄存器，當(dāng)CVAL減到0，PIT重新把LDVAL的值加載到CVAL寄存器

CVAL寄存器：真正在自減的寄存器，減到0則觸發(fā)中斷

TCTRL寄存器：2位可用，一位決定定時(shí)器是否開始工作即CVAL寄存器是否開始自減，一位決定是否產(chǎn)生定時(shí)中斷

過程圖示為：
觀察發(fā)現(xiàn)：
Servout()函數(shù)調(diào)用周期是20ms(由PIT0決定），而且主要負(fù)責(zé)拉高電平和給PIT1的LVDAL賦值即決定PIT1的中斷周期，這時(shí)PIT1的中斷周期不再是配置時(shí)的那個(gè)200ms了。當(dāng)LVDAL加載的時(shí)間用盡而觸發(fā)了PIT1的中斷，調(diào)用對應(yīng)的Servo_pit_isr()中斷函數(shù)再把舵機(jī)信號(hào)線電平拉低并且停止計(jì)時(shí)，等待下一次給LVDAL裝載值，而這個(gè)下一次給LVDAL裝載值就是下一次調(diào)用Servout()函數(shù)（此時(shí)距上次過去了20ms）

至于為什么是20ms，這和舵機(jī)基準(zhǔn)信號(hào)的周期是20ms有關(guān)，可參考這篇介紹：https://blog.csdn.net/weixin_38907560/article/details/81546006

通過兩個(gè)PIT的配合，我們模擬出了一個(gè)PWM波，其中PIT0負(fù)責(zé)拉高和決定高電平持續(xù)時(shí)間，PIT1負(fù)責(zé)拉低電平

總結(jié)一下：

1.電機(jī)：FTM的PWM工作模式，一個(gè)電機(jī)有兩路分別控制正反轉(zhuǎn)，不能同時(shí)導(dǎo)通，需要配置死區(qū)，使能的時(shí)候把通道號(hào)與引腳號(hào)對應(yīng)起來，通過底層庫函數(shù)修改占空比值來控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，最好在中斷中調(diào)用

2.編碼器：FTM的正交解碼模式，一個(gè)編碼器有兩路（AB相或者方向計(jì)數(shù)），可通過庫函數(shù)直接讀取對應(yīng)FTM的值即編碼器的值，同樣最好是在中斷中調(diào)用，并介紹了如何由編碼器計(jì)數(shù)值來推測小車的速度和行駛的距離

3.舵機(jī)：舵機(jī)的基準(zhǔn)信號(hào)的周期是20ms，因此調(diào)用舵機(jī)輸出函數(shù)的周期也是20ms(是為了配合模擬PWM波），一個(gè)函數(shù)負(fù)責(zé)拉高信號(hào)線電平和決定高電平持續(xù)時(shí)間，一個(gè)負(fù)責(zé)拉低電平

以上是我關(guān)于電機(jī)、編碼器、舵機(jī)方面配置的總結(jié)

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的k60的FTM模块：配置电机、编码器、舵机的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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