智能车竞赛:Infineon TC264单片机使用总结&快速入门
文主要是为了备赛第十八届全国大学生智能车竞赛,基于逐飞开源库和芯片数据手册的一些学习总结,使用英飞凌官方的AURIX Development Studio开发环境。
正如STM32的开发方式有标准库和HAL库,Infineon单片机也有官方库,而逐飞开源库则是在官方库的基础上又封装了一层,变成了易使用、易理解的API,极大的方便我们调用和编写程序。
那么对于智能车比赛,必须熟练掌握的内容有:GPIO、定时器、(外部中断)、中断函数入口和优先级、串口的发送与接收、如何产生PWM、ADC、如何读取正交编码器
目录
GPIO使用——点灯与按键检测
PIT产生简单的定时中断
中断函数入口和优先级
串口的收发——接收数据并解析(上位机调试)
PWM的产生——以呼吸灯为例
GPIO使用——点灯与按键检测
由芯片参考手册可知,TC264的GPIO端口号并不是连续的,每个端口号的引脚数目也不相同。但是在逐飞库中每个端口号都定义了16个引脚。
特别提醒:在设置IO时请自行根据硬件确认当前芯片是否具有此IO
需要注意仅P20_2是不能用于输出的,仅仅只有输入的功能
TC264DA芯片的21.6无法正常使用。这点是逐飞开源库中标注的,但是芯片手册中并未指出,暂时不知道具体原因。
下面介绍几个常用的API函数:
- 引脚初始化:void gpio_init (gpio_pin_enum pin, gpio_dir_enum dir, uint8 dat, gpio_mode_enum pinmode)
- 设置引脚输出电平:void gpio_set_level (gpio_pin_enum pin, uint8 dat)
- 获取引脚输入电平:uint8 gpio_get_level (gpio_pin_enum pin)
- 翻转引脚电平:void gpio_toggle_level (gpio_pin_enum pin)
在初始化引脚的函数中,对引脚电平的设置只在引脚设置为输出模式(GPO)下才有用
pinmode主要有:
typedef enum
{
GPI_FLOATING_IN, // 定义管脚浮空输入
GPI_PULL_UP , // 定义管脚上拉输入
GPI_PULL_DOWN , // 定义管脚下拉输入
GPO_PUSH_PULL , // 定义管脚推挽输出
GPO_OPEN_DTAIN , // 定义管脚开漏输出
}gpio_mode_enum;
具体可以参考这篇文章:【STM32】STM32F4 GPIO八种模式及工作原理详解
PIT产生简单的定时中断
常用API函数有:
- 初始化PIT定时器:void pit_init (pit_index_enum pit_index, uint32 time)
- 对pit_init的封装,方便设置ms级定时器中断:pit_ms_init(pit_index, time)
- 对pit_init的封装,方便设置us级定时器中断:pit_us_init(pit_index, time)
Infineon单片机中并没有PIT外设,这些函数是对官方库中CCU6模块的封装
在初始化函数中由这句restoreInterrupts(interrupt_state);开启中断
由这句IfxCcu6_Timer_start(&g_Ccu6Timer);开启定时器
所以我们不需要自己手动开启,但是要关闭的话得手动关闭
void pit_close (pit_index_enum pit_index);
void pit_start (pit_index_enum pit_index);
void pit_all_close (void);
void pit_disable (pit_index_enum pit_index);
void pit_enable (pit_index_enum pit_index);
如果是简单的延时可以调用systick函数
中断函数入口和优先级
逐飞的工程目录如下:
其中code文件夹是我们存放自己编写的.c、.h文件,libraries是库文件,不需要改动,user文件夹下isr.c中是所有的中断处理函数入口,可以直接类比到STM32的IRQHandler函数
并且逐飞已经添加了去除中断标志的函数,我们使用时可以直接把这部分复制到main.c中然后进行后续开发。
isr_config.h文件下是所有中断的优先级定义和决定中断由谁处理
TC264是双核的芯片,但是如何在不出错的情况下合理使用两个CPU笔者还未研究,目前只使用CPU0
特别注意:所有中断优先级都必须设置为不一样的值,TC264具有255个中断优先级可以设置
1-255,0优先级表示不开启中断,255为最高优先级
下面举一个利用状态机进行按键检测的例子,主要涉及GPIO的基础API、PIT的20ms定时中断。这样完成的按键检测,既实现了消抖,也不会让CPU空等。如果利用外部中断进行按键检测,如果按键长按,可能多次进入中断,或者必须在中断函数中等待按键松开。
typedef enum { KEY_CHECK = 0, //按键检测状态 KEY_COMFIRM, //按键确认状态 KEY_UNPRESSED //按键释放状态 }keyState_e; //状态枚举变量 typedef struct { keyState_e keyState; //按键状态 uint8 keyFlag; //按键按下标志 }key_t; //按键状态结构体 key_t Key[4]; void KeyCheck(int i, key_t *Key, gpio_pin_enum pin) { switch( Key[i].keyState ) { case KEY_CHECK: // 读到低电平,进入按键确认状态 if(gpio_get_level(pin) == GPIO_LOW) { Key[i].keyState = KEY_COMFIRM; } break; case KEY_COMFIRM: if(gpio_get_level(pin) == GPIO_LOW) { //读到低电平,按键确实按下,按键标志位置1,并进入按键释放状态 Key[i].keyState = KEY_UNPRESSED; Key[i].keyFlag = 1; } //读到高电平,可能是干扰信号,返回初始状态 else { Key[i].keyState = KEY_CHECK; } break; case KEY_UNPRESSED: if(gpio_get_level(pin) == GPIO_HIGH) { // 读到高电平,说明按键释放,返回初始状态 Key[i].keyState = KEY_CHECK; } break; default: break; } } int core0_main(void) { //定义变量 uint8 i; clock_init(); // 获取时钟频率 debug_init(); // 初始化默认调试串口 // 此处编写用户代码 例如外设初始化代码等 //由于逐飞的母版上按键电路有电阻上拉到高电平,所有GPIO设置为浮空输入即可 gpio_init(BUTTON1, GPI, GPIO_LOW, GPI_FLOATING_IN); gpio_init(BUTTON2, GPI, GPIO_LOW, GPI_FLOATING_IN); gpio_init(BUTTON3, GPI, GPIO_LOW, GPI_FLOATING_IN); gpio_init(BUTTON4, GPI, GPIO_LOW, GPI_FLOATING_IN); pit_ms_init(PIT_NUM, 20); // 初始化 CCU6_0_CH0 为周期中断 // 此处编写用户代码 例如外设初始化代码等 cpu_wait_event_ready(); // 等待所有核心初始化完毕 while (TRUE) { // 此处编写需要循环执行的代码 if(pit_state) { KeyCheck(0,Key,BUTTON1); KeyCheck(1,Key,BUTTON2); KeyCheck(2,Key,BUTTON3); KeyCheck(3,Key,BUTTON4); pit_state = 0; // 清空周期中断触发标志位 } for(i = 0;i '9' || str[i]PWM的产生——以呼吸灯为例
常用API函数有:
- PWM初始化:void pwm_init (pwm_channel_enum pwmch, uint32 freq, uint32 duty)
- 设置占空比:void pwm_set_duty (pwm_channel_enum pwmch, uint32 duty)
在初始化函数中已经由IfxGtm_Atom_Pwm_start(&g_atomDriver, TRUE);打开了PWM,不需要手动开启
可产生PWM的引脚不是任意的,只能选用逐飞定义的枚举变量
最大占空比PWM_DUTY_MAX默认为10000,可在头文件中自行修改
for(duty = 0; duty