C2000 实时 MCU 脉冲序列输出 (PTO) API 利用类型 1 或更高版本的可配置逻辑块 (CLB)，来生成指定的 PTO 或解码 PTI（脉冲序列输入）。

本文档介绍了用于下列每个模块的实现和相关软件：

PulseGen：输出一个简单脉冲和一个方向指示信号。

QepDiv：调节正交编码脉冲输入（QEP-A、QEP-B 和 QEP-Index）以输出减频的 PTO 信号。

Abs2Qep：将绝对位置的变化转换为等效的 QEP-A/B 和 QEP-I 信号。

QepOnClb 使用 CLB 实现基本 QEP 解码器。

提供两类软件：

应用程序工程示例：小型应用程序，用于配置 C2000 实时 MCU、合并适当的参考库并演示功能。Topic Link Label6介绍了如何访问源代码，将工程导入 CCS，然后构建和运行该示例。

参考 API 库：模块的软件实现。Topic Link Label7包括每个 API 的说明、如何访问源代码以及如何重新构建库。Topic Link Label8说明了如何在您的工程中使用 API。

PTO-PulseGen 函数可用于生成应用所需的脉冲和方向输出。图 2-1 所示为 PulseGen 输出，图 2-2 所示为实现图。

图 2-1 PulseGen 输出图

图 2-2 PulseGen 实现图

本节概述了如何实现 PTO-PulseGen 接口。此接口由以下组件实现：

• C28x CPU
  • 初始化 PulseGen 接口，配置 CLB、XBAR 和 GPIO。
  • 向 CLB 提供脉冲数和每个脉冲的持续时间。
• 可配置逻辑块 (CLB) 类型 1 或更高版本
  • 生成由软件接口函数定义的脉冲和方向。
• 器件互连 (XBAR)
  • 根据需要进行配置以实现往返于 CLB 的输出信号路由。

若要实现Topic Link Label2.1中描述的所需功能，需要在 CLB 逻辑块中使用以下资源。

图 2-3 PulseGen CLB 逻辑块图

具体实现方式请参阅表 2-1 中的说明和图 2-3 中的图示。

QepDiv PTO 函数可用于从 QEP 输入生成分离的脉冲流。图 3-1 所示为 QepDiv 输入和输出图。

图 3-1 QepDiv 输入和输出图

图 3-2 所示为 CLB 互连图。

图 3-2 QepDiv 互连图

图 3-3 所示为 QepDiv 接口的实现图。

图 3-3 实现图

本节概述了如何实现 PTO QepDiv 接口。此接口主要由以下组件实现：

• C28x CPU
  • 此 CPU 可根据需要初始化 CLB、XBAR 和 GPIO 的功能和配置。
• 可配置逻辑块 (CLB) 类型 1 或更高版本
  • 监测连接到 GPIO 的输入信号 QEP-A、QEP-B 和 QEP-I
  • 检测运动方向以及任何的方向变化
  • 检测输入信号的边沿
  • 实现分频功能并生成调节的输出：PTO-QEP-A、PTO-QEP-B 和 PTO-QEP-I。
• 器件互连 (XBAR)
  • 输入和输出 XBAR 用于在适用的情况下将信号传入和传出 CLB。

分频器的初始化通过以下函数完成：

• CLB2 中的 COUNTER_0 用于计数器 match2 值的 divider*4。
• CLB2 中的 COUNTER_0 用于计数器 match1 值的 divider*2。

使用 CLB1 中的 COUNTER_2 控制索引脉冲宽度以设置 match1 值。

uint16_t
pto_qepdiv_config(uint16_t divider, uint16_t indexWidth)
{
    CLB_writeInterface(CLB2_BASE, CLB_ADDR_COUNTER_0_MATCH2, divider * 4);
    CLB_writeInterface(CLB2_BASE, CLB_ADDR_COUNTER_0_MATCH1, divider * 2);
    CLB_writeInterface(CLB1_BASE, CLB_ADDR_COUNTER_2_MATCH1, indexWidth - 1);
    return(divider);
}

PTO API 实现的源文件位于 [C2000Ware_MotorControl_SDK]\libraries\position_sensing\pto\source 下。

若要实现Topic Link Label3.1中描述的所需功能，需要在 CLB 逻辑块中使用以下资源。

图 3-4 QepDiv CLB 逻辑块图

具体实现请参阅以下详细说明和图 3-4 中的图示。

PTO-Abs2Qep 函数会将绝对位置的变化转换为正交编码器脉冲序列输出。图 4-1 所示为 PTO-Abs2Qep 接口的实现图。

绝对编码器输出表示旋转轴的准确位置。如果 Qmax 是单次旋转的分辨率，则位置范围将是从 0 到 Qmax。Q17 = 2¹⁷ 或 Q20 = 2²⁰ 范围内的分辨率很常见。当方向为正向（顺时针）时绝对位置增大，当方向为反向（逆时针）时绝对位置减小。

增量编码器的输出是正交编码器脉冲 (QEP)。此脉冲序列包含以下输出：QEP-A、QEP-B 和 QEP-I，这些输出具有以下特性：

• QEP-A 和 QEP-B 之间的相位指示运动的方向。如果 QEP-A 领先 90°，则方向为正向（顺时针）。如果 QEP-A 滞后 90°，则方向为反向（逆时针）。
• QEP-A/B 频率与码盘速度成正比。
• 索引信号 QEP-I 表示过绝对零。

增量编码器的分辨率由码盘周围的线数决定。当每条线通过传感器时，QEP-A 上都会产生一个边沿（下降沿或上升沿），如图 4-3 所示。可通过第二个线环添加第二个通道（位于外环内部并偏离外环）。在这种情况下，该内部线环可以生成 QEP-B。例如，一个 1024 线编码器将有 1024 条 QEP-A 线和 1024 条 QEP-B 线，因此在一次完整旋转中总共有 2048 个 QEP 状态变化。

在 Abs2Qep 中，头文件中的一个可配置参数将定义每条线产生多少个 QEP 状态转换。QEP 状态转换由被称为 QCLK 的内部 CLB 信号进行控制，如图 4-3 所示。默认设置是每条线对应两个 QCLK 脉冲。

表 4-1 中的示例进一步阐明了这一点。