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1.概述

本篇文章主要介紹如何使用e2studio對瑞薩單片機外部中斷進行輸入捕獲，同時通過定時器計算其頻率和占空比，同時輸入一個PWM驗證是否正確。

2.硬件準備

首先需要準備一個開發板，這里我準備的是芯片型號 R7FA2L1AB2DFL 的開發板。

3.新建工程

4.工程模板

5.保存工程路徑

6.芯片配置

本文中使用R7FA2L1AB2DFL來進行演示。

7.工程模板選擇

8.選擇定時器

時鐘源在這設置的是PCKLD 48M 。

可以通過修改該頻率來修改占空比頻率。

9.PWM(脈沖寬度調制)

脈沖寬度調制是一種模擬控制方式，根據相應載荷的變化來調制晶體管基極或MOS管柵極的偏置，來實現晶體管或MOS管導通時間的改變，從而實現開關穩壓電源輸出的改變。這種方式能使電源的輸出電壓在工作條件變化時保持恒定，是利用微處理器的數字信號對模擬電路進行控制的一種非常有效的技術。脈沖寬度調制是利用微處理器的數字輸出來對模擬電路進行控制的一種非常有效的技術，廣泛應用在從測量、通信到功率控制與變換的許多領域中。

在瑞薩RA系列MCU中有兩種定時器，一種是通用PWM定時器GPT，另外一種是異步通用定時器AGT。

頻率=主頻/period

+占空比=cycle/period

10.定時器配置

點擊Stacks->New Stack->Driver->Timers->Timer Driver on r_gpt。

11.定時器輸出PWM配置

設置PWM輸出，輸出頻率為1kHz，占空比為80%。

12.定時器輸入捕獲配置

點擊Stacks->New Stack->Driver->Timers->Timer Driver on r_gpt。

設置定時器制作計數器配置，由于不需要對上升沿和下降沿進行捕獲，故只需配置為計數模式即可。

13.IRQ配置

點擊Stacks->New Stack->Driver->Input -> External IRQ Driver on r_icu 。

14.IRQ屬性配置

由于需要計算頻率和占空比，故需要設置觸發方式為雙邊觸發的模式。

15.設置e2studio堆棧

16.e2studio的重定向printf設置

C++ 構建->設置->GNU ARM Cross C Linker->Miscellaneous去掉Other linker flags中的 “--specs=rdimon.specs”

17.UART配置

點擊Stacks->New Stack->Driver->Connectivity -> UART Driver on r_sci_uart。

18.UART屬性配置

配置串口，用于打印數據。

19.printf輸出重定向到串口

打印最常用的方法是printf，所以要解決的問題是將printf的輸出重定向到串口，然后通過串口將數據發送出去。

注意一定要加上頭文件#include


#ifdef __GNUC__                                 //串口重定向
    #define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch)
#else
    #define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch, FILE *f)
#endif

PUTCHAR_PROTOTYPE
{
        err = R_SCI_UART_Write(&g_uart0_ctrl, (uint8_t *)&ch, 1);
        if(FSP_SUCCESS != err) __BKPT();
        while(uart_send_complete_flag == false){}
        uart_send_complete_flag = false;
        return ch;
}
int _write(int fd,char *pBuffer,int size)
{
    for(int i=0;i;i++)>

`20.工程文件`

`打開hal_entry.c,可以看到在hal_entry函數內，注釋著可以在這輸入自己的代碼。`

`21.占空比與頻率計算`

`占空比=(t1-t0)/(t2-t0)`

`頻率=(t2-t0)/時鐘頻率= =(t2-t0)/48M`

`22.回調函數exit4_callback()`

`由于設置了上升沿和下降沿都會進入回調函數中，故需要判斷引腳電平來判斷是屬于高電平還是低電平。`


bsp_io_level_t p_port_value_port_111;
/*讀取端口電平狀態，如果是低電平則發生的是下降沿，高電平則是上升沿*/
R_IOPORT_PinRead(&g_ioport_ctrl, BSP_IO_PORT_01_PIN_11, &p_port_value_port_111);

`周期需要2個上升沿去判斷，設定第一個上升沿time_flag由0變為1，則第二個上升沿則為time_flag由1變為0.`

`計算周期需要注意定時器周期計數器溢出，若存在time_flag= 0->1讀取的計數值大于time_flag= 1->0讀取的計數值，則一個周期為g_capture_num=current_period_counts+g_capture_num1-g_capture_num0。`

`若沒有溢出，則g_capture_num=g_capture_num1-g_capture_num0。`

`頻率則需要計算下降沿到time_flag=1的一個周期，在除以g_capture_num(48M)。`

`計算頻率需要注意定時器周期計數器溢出，若存在time_flag= 0->1讀取的計數值大于g_capture_duty_cycle_num0讀取的計數值，則一個周期為g_capture_num=current_period_counts+g_capture_num1-g_capture_num0。若沒有溢出，則g_capture_duty_cycle_num=g_capture_duty_cycle_num0-g_capture_num0。`

`23.代碼`

    #include "hal_data.h"
#include 
FSP_CPP_HEADER
void R_BSP_WarmStart(bsp_warm_start_event_t event);
FSP_CPP_FOOTER

fsp_err_t err = FSP_SUCCESS;
volatile bool uart_send_complete_flag = false;//串口發送完畢標志位
volatile bool time_flag = 0;//上升沿標志位
volatile uint64_t g_capture_num =0;//兩個上升沿之間的周期
volatile uint64_t g_capture_num0 =0;//第0個上升沿定時器計數值
volatile uint64_t g_capture_num1 =0;//第1個上升沿定時器計數值
volatile uint64_t g_capture_frequency = 0;//頻率
volatile float g_capture_duty_cycle =0;//占空比
volatile int g_capture_duty_cycle_num =0;//+占空比周期
volatile uint64_t g_capture_duty_cycle_num0 =0;//下降沿定時器計數值
void user_uart_callback (uart_callback_args_t * p_args)
{
    if(p_args->event == UART_EVENT_TX_COMPLETE)
    {
        uart_send_complete_flag = true;
    }
}
#ifdef __GNUC__                                 //串口重定向
    #define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch)
#else
    #define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch, FILE *f)
#endif
PUTCHAR_PROTOTYPE
{
        err = R_SCI_UART_Write(&g_uart0_ctrl, (uint8_t *)&ch, 1);
        if(FSP_SUCCESS != err) __BKPT();
        while(uart_send_complete_flag == false){}
        uart_send_complete_flag = false;
        return ch;
}
int _write(int fd,char *pBuffer,int size)
{
    for(int i=0;i=g_capture_num0)
                g_capture_num=g_capture_num1-g_capture_num0;
            else
                g_capture_num=current_period_counts+g_capture_num1-g_capture_num0;
            g_capture_frequency= frequency/g_capture_num;//計算頻率
        }
    }
 else
    {
        if(time_flag==1)
        {
            g_capture_duty_cycle_num0=status.counter;
            if(g_capture_duty_cycle_num0>=g_capture_num0)
                g_capture_duty_cycle_num=g_capture_duty_cycle_num0-g_capture_num0;
            else
                g_capture_duty_cycle_num=current_period_counts+g_capture_duty_cycle_num0-g_capture_num0;
            g_capture_duty_cycle=(g_capture_duty_cycle_num*100/(float)g_capture_num);//占空比
        }
    }
}
void hal_entry(void)
{
    /* TODO: add your own code here */
    err = R_SCI_UART_Open(&g_uart0_ctrl, &g_uart0_cfg);
    assert(FSP_SUCCESS == err);
    /* Initializes the module. */
    err = R_GPT_Open(&g_timer0_ctrl, &g_timer0_cfg);
    /* Handle any errors. This function should be defined by the user. */
    assert(FSP_SUCCESS == err);
    /* Start the timer. */
    (void) R_GPT_Start(&g_timer0_ctrl);
    /* Enable captures. Captured values arrive in the interrupt. */
     (void) R_GPT_Enable(&g_timer0_ctrl);
    /* Initializes the module. */
    err = R_GPT_Open(&g_timer1_ctrl, &g_timer1_cfg);
    /* Handle any errors. This function should be defined by the user. */
    assert(FSP_SUCCESS == err);
 /* Start the timer. */
    (void) R_GPT_Start(&g_timer1_ctrl);
    /* Configure the external interrupt. */
    fsp_err_t err = R_ICU_ExternalIrqOpen(&g_external_irq4_ctrl, &g_external_irq4_cfg);
    assert(FSP_SUCCESS == err);
    /* Enable the external interrupt. */
    /* Enable not required when used with ELC or DMAC. */
    err =  R_ICU_ExternalIrqEnable(&g_external_irq4_ctrl);
    assert(FSP_SUCCESS == err);
 while(1)
    {
        printf("frequency= %lld,duty cycle=%f\n",g_capture_frequency,g_capture_duty_cycle);
        g_capture_num=0;
        g_capture_duty_cycle=0;
        R_BSP_SoftwareDelay (200, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS);
    }
#if BSP_TZ_SECURE_BUILD
    /* Enter non-secure code */
    R_BSP_NonSecureEnter();
#endif
};i++)>