应用笔记（三）| 运用DMA 功能实现高级定时器和ADC 的同步触发采样
前言
在做 bldc 电机控制时，需要 adc 的采样时刻和定时器产生的 pwm 波形相配合，才能获取准确的采样值， 本文介绍了 cw32f030 系列芯片通过运用 dma 功能实现高级定时器和 adc 的同步触发采样的功能。
▇ pwm 输出实现
1.1 输出端口的配置
根据 gpio 复用功能分配表（完整表格请参阅 cw32f030 用户手册中表 9-2 gpio 复用功能分配表），选取期 望输出互补 pwm 波形的引脚，如本例中 pa8、pa9、pa10、pb13、pb14、pb15，如下表所示：
▼ gpio 复用功能分配表
pa8 和 pb13 组成一对互补输出通道 ch1，pa9 和 pb14 组成一对互补输出通道 ch2，pa10 和 pb15 组成一 对互补输出 ch3。
步骤如下：
1. 将相关的 gpio 设置为输出；
2. 将 gpio 配置为 atim 的比较输出复用功能。
代码如下：
1.2 atim 的配置
atim 包含一个 16 位的计数器 / 定时器和 7 个比较单元。7 个比较单元中，有六个具有捕获功能，并且这 6 个捕获 / 比较单元可以成对使用，组成互补输出的功能。
本文以产生一个驱动 bldc 电机所需的 20khz 的三路互补输出的 pwm 波形为例，选取 atim 的时基信号为 pclk。
本例中 pclk 为 64mhz，并通过 atim 的预分频器进行 16 分频后，以 4mhz 频率进行计数。
为方便设定 adc 的采样时间，atim 采用中央对齐模式计数，设置 atim 的自动重载寄存器（arr）为 100， 则 atim 的将先从 0 累加至 99，再从 100 递减至 1，故计数周期为 2 倍的 arr 寄存器的值，即 pwm 的频率 为 20khz。
通过设置 atim 的控制寄存器（cr）的 comp 位为 1，使得 pwm 以互补的方式输出，ch1a 和 ch1b 的脉宽 由通道 1比较 /捕获寄存器 a（ch1ccra）决定，ch1b的输出脉宽不再由通道 1比较 /捕获寄存器 b（ch1ccrb） 决定，ch1ccrb 仍可用于设定 ch1b 比较匹配的值。ch2a 和 ch2b，ch3a 和 ch3b 与之类似。
在设置输出 pwm 互补输出时，可以对互补通道加入死区时间，由死区时间寄存器（dtr）控制。
atim 配置输出 3 对互补带死区的 pwm 波形，详细配置代码如下：
▼ 产生的 pwm 波形如下：
1.3 adc 的配置
1.3.1 序列采样
当需求的采样通道小于等于 4 路时，可以通过 adc 的序列采样模式实现，并且可以通过 atim 的通道 1~3 比 较 / 捕获寄存器 b 中任意一个寄存器设定 adc 的采样时刻，这些操作都可以由硬件自动完成，减轻了 cpu 的工作量。
以采样 ain0~ain3 这 4 路输入为例，设定采样时刻为 atim 计数达到 arr 时，其参考代码如下：
上述方法完全由硬件实现，不需要 cpu 和中断的参与，执行效率非常高，不足的地方是采样通道限制为 4 路。
1.3.2 dma 扩展采样
如果需要对超过 4 路的模拟量进行采样，则需要结合 dma 的功能，以实现较少的 cpu 参与。其思路如下：
1. adc 配置为单通道单次转换，完成转换后硬件触发 dma；
2. dma 的 ch1 用于将 adc 的转换结果传输到 ram 中，本例中将采样 6 个 adc 通道，因此传输次数 cnt 为 6，源地址固定为 adc 的 result0 寄存器，目的地址需要递增；
3. dma 的 ch2 用于更改 adc 的采样通道，当 adc 转换完成后，从 ram 中取 adc 的通道配置参数，自 动配置 adc 的寄存器值，因此源地址为 ram，地址递增，目的地址为 adc 的通道控制寄存器；
4. dma 的 ch3 用于再次启动 adc，因为 adc 配置为单次转换，当转换完成后，adc 自动停止转换，所 以需要通过 dma 向 adc 的转换启动寄存器置位，以再次启动 adc 转换；
5. dma 的 ch1 传输完成后，adc 的 6 路转换也完成了，并且转换结果也被传输到 ram，可通过 ch1 的 传输完成中断，将 dma 的参数重新配置，就实现了多路 adc 的循环采样；
6. 通过 atim 的比较通道 4，去触发 dma 的 ch4，向 adc 的转换启动寄存器置位，启动 adc。
其参考代码如下：
• adc 的配置：
adc 配置为单次单通道采样，采样完成后可触发 dma。
• dma 的配置：
• atim 需要在之前的配置上增加通道 4 的设置，增加的代码如下：
这种方法可以实现多于 4个模拟通道的采样，采样结果自动保存在内存中，并且仅在最后一个通道采样完成后， 进入一次中断服务程序对 dma 的配置进行复位，所以 cpu 的开销是比较小的，而且可以通过 atim 的比较 通道 4 灵活设置采样时机。
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▇ pwm 输出实现
1.1 输出端口的配置
根据 gpio 复用功能分配表（完整表格请参阅 cw32f030 用户手册中表 9-2 gpio 复用功能分配表），选取期 望输出互补 pwm 波形的引脚，如本例中 pa8、pa9、pa10、pb13、pb14、pb15，如下表所示：
▼ gpio 复用功能分配表
pa8 和 pb13 组成一对互补输出通道 ch1，pa9 和 pb14 组成一对互补输出通道 ch2，pa10 和 pb15 组成一 对互补输出 ch3。
步骤如下：
1. 将相关的 gpio 设置为输出；
2. 将 gpio 配置为 atim 的比较输出复用功能。
代码如下：
1.2 atim 的配置
atim 包含一个 16 位的计数器 / 定时器和 7 个比较单元。7 个比较单元中，有六个具有捕获功能，并且这 6 个捕获 / 比较单元可以成对使用，组成互补输出的功能。
本文以产生一个驱动 bldc 电机所需的 20khz 的三路互补输出的 pwm 波形为例，选取 atim 的时基信号为 pclk。
本例中 pclk 为 64mhz，并通过 atim 的预分频器进行 16 分频后，以 4mhz 频率进行计数。
为方便设定 adc 的采样时间，atim 采用中央对齐模式计数，设置 atim 的自动重载寄存器（arr）为 100， 则 atim 的将先从 0 累加至 99，再从 100 递减至 1，故计数周期为 2 倍的 arr 寄存器的值，即 pwm 的频率 为 20khz。
通过设置 atim 的控制寄存器（cr）的 comp 位为 1，使得 pwm 以互补的方式输出，ch1a 和 ch1b 的脉宽 由通道 1比较 /捕获寄存器 a（ch1ccra）决定，ch1b的输出脉宽不再由通道 1比较 /捕获寄存器 b（ch1ccrb） 决定，ch1ccrb 仍可用于设定 ch1b 比较匹配的值。ch2a 和 ch2b，ch3a 和 ch3b 与之类似。
在设置输出 pwm 互补输出时，可以对互补通道加入死区时间，由死区时间寄存器（dtr）控制。
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