PDB（可編程延遲模塊）提供從觸發(fā)源到ADC的硬件觸發(fā)器輸入的可控延遲，觸發(fā)源來(lái)自內(nèi)部、外部觸發(fā)器或可編程間隔時(shí)鐘。PDB可以選擇性的提供脈沖輸出，脈沖輸出可用作CMP（比較器）中的采樣窗口。

CKS32K148有兩個(gè)PDB，每個(gè)PDB模塊有4個(gè)通道、一次脈沖輸出和1個(gè)觸發(fā)器，每個(gè)通道有8個(gè)預(yù)觸發(fā)器。因此，一個(gè)PDB模塊一次可以觸發(fā)ADC多達(dá)32個(gè)輸入通道。

結(jié)構(gòu)與框圖

CKS32K148系列MCU的PDB框圖如下所示，大體可劃分成六個(gè)部分。

圖1 AIPS結(jié)果框圖

①觸發(fā)源選擇部分：PDB的觸發(fā)源選擇通過(guò)PDB_SC寄存器中的TRGSEL位確定，其可以是軟件觸發(fā)-通過(guò)向PDB_SC寄存器的SWTRIG位寫入1實(shí)現(xiàn)；也可以是外部觸發(fā)源-如外部觸發(fā)引腳Trigger_In0。

②計(jì)數(shù)器部分：PDB的時(shí)鐘源經(jīng)過(guò)PDB_SC寄存器中的PRESCALER位選擇的分配系數(shù)進(jìn)行分頻，通過(guò)PDB_SC寄存器中的MULT位選擇倍頻系數(shù)，之后計(jì)數(shù)器開始工作。計(jì)數(shù)器當(dāng)前計(jì)數(shù)值可以通過(guò)計(jì)數(shù)器寄存器PDB_CNT讀取。計(jì)數(shù)器的周期通過(guò)PDB_MOD模數(shù)寄存器指定，當(dāng)計(jì)數(shù)器達(dá)到該值時(shí)，將被重置為零。

計(jì)數(shù)器的控制邏輯通過(guò)PDB_SC寄存器中的CONT位實(shí)現(xiàn)：當(dāng)該位無(wú)效時(shí)，計(jì)數(shù)器達(dá)到周期值時(shí)被重置為零，直至下一次觸發(fā)出現(xiàn)后重新開始計(jì)數(shù)；當(dāng)該位有效時(shí)，計(jì)數(shù)器達(dá)到周期值時(shí)自動(dòng)重新開始。

③預(yù)觸發(fā)器輸出部分：PDB通道n（n = 0 ~ 3）預(yù)觸發(fā)器輸出0~m（m最大值為7），每個(gè)預(yù)觸發(fā)輸出連接ADC硬件觸發(fā)選擇和硬件觸發(fā)輸入，預(yù)觸發(fā)可以使用PDB通道預(yù)觸發(fā)使能（CHn1C1[EN[m]]）啟用或禁止。

為方便敘述，定義觸發(fā)器輸入事件為：在所選觸發(fā)輸入源上檢測(cè)到上升沿，或者選擇軟件觸發(fā)器并將軟件觸發(fā)器位（SC[SWTRIG]）寫入1。預(yù)觸發(fā)源輸出對(duì)應(yīng)三種情況：

a）當(dāng)觸發(fā)器輸入事件發(fā)生時(shí)，在2個(gè)外圍時(shí)鐘周期后置位預(yù)觸發(fā)器m。這種情況下，需要清零CHnC1[TOS[m]]。

b）使用通道延遲寄存器CHnDLYm指定延遲值，當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值達(dá)到該值時(shí)，經(jīng)過(guò)兩個(gè)外圍時(shí)鐘周期后置位預(yù)觸發(fā)器m。這種情況下，需要置位CHnC1[TOS[m]]。

c）PDB配置成背靠背操作，背靠背操作使得ADC轉(zhuǎn)換完成觸發(fā)下一個(gè)PDB通道預(yù)觸發(fā)和觸發(fā)輸出。換句話說(shuō)，預(yù)觸發(fā)m-1觸發(fā)ADC轉(zhuǎn)換完成之后產(chǎn)生的Ack信號(hào)會(huì)使預(yù)觸發(fā)輸出m置位兩個(gè)外圍時(shí)鐘周期。這種情況下，需要置位CHnC1[BB[m]]。

④觸發(fā)輸出部分：預(yù)觸發(fā)輸出用于在實(shí)際觸發(fā)器發(fā)生之前對(duì)ADC塊進(jìn)行預(yù)處理。當(dāng)ADC接收到觸發(fā)器的上升沿時(shí)，ADC將根據(jù)預(yù)觸發(fā)器決定的先決條件開始轉(zhuǎn)換，PDB通道n的預(yù)觸發(fā)和觸發(fā)輸出如下圖所示。

圖2 預(yù)觸發(fā)輸出和觸發(fā)輸出

如果PDB通道n的預(yù)觸發(fā)器被置位時(shí)置位一個(gè)新的預(yù)觸發(fā)器m，那么會(huì)產(chǎn)生PDB通道序列錯(cuò)誤標(biāo)志（CHnS[ERR[m]]置位）。如果使能PDB序列錯(cuò)誤中斷，則產(chǎn)生序列錯(cuò)誤中斷。序列錯(cuò)誤通常是由于延遲m設(shè)置的太短，并且預(yù)觸發(fā)m在先前觸發(fā)的ADC轉(zhuǎn)換之前置位。例如預(yù)觸發(fā)m-1置位并觸發(fā)ADC轉(zhuǎn)換這一過(guò)程還未結(jié)束時(shí)，此時(shí)預(yù)觸發(fā)m置位則會(huì)產(chǎn)生序列錯(cuò)誤。

⑤脈沖輸出部分：PDB可以產(chǎn)生可配置寬度的脈沖輸出。當(dāng)PDB計(jì)數(shù)器達(dá)到PonDLY[DLY1]中設(shè)置的值時(shí)，脈沖輸出拉高；當(dāng)PDB計(jì)數(shù)器達(dá)到PonDLY[DLY2]中設(shè)置的值時(shí)，脈沖輸出拉低。PonDLY[DLY2]可以設(shè)置為大于或者小于PonDLY[DLY1]中的值。

⑥中斷部分：中斷延遲寄存器PDB_IDLY指定PDB中斷的延遲值，可以用來(lái)在PDB周期的某個(gè)點(diǎn)安排一個(gè)獨(dú)立的中斷。如果使能中斷（PDB_SC[PDBIE]置位），當(dāng)計(jì)數(shù)器等于IDLY時(shí)，將產(chǎn)生一個(gè)PDB中斷。

PDB延遲觸發(fā)ADC多通道實(shí)驗(yàn)

CKS32K148 PDB最常用的功能就是為ADC提供硬件觸發(fā)源，我們這里展示PDB延遲觸發(fā)ADC功能。即前文介紹過(guò)預(yù)觸發(fā)輸出的b）情況-使用通道延遲寄存器CHnDLYm指定延遲值，當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值達(dá)到該值時(shí)，經(jīng)過(guò)兩個(gè)外圍時(shí)鐘周期后置位預(yù)觸發(fā)器m。

前面介紹過(guò)，每個(gè)PDB模塊有4個(gè)通道、1個(gè)觸發(fā)器和一次脈沖輸出，每個(gè)通道有8個(gè)預(yù)觸發(fā)輸出，這里我們只用到1個(gè)通道、1個(gè)觸發(fā)器和8個(gè)預(yù)觸發(fā)輸出，用來(lái)觸發(fā)ADC的8個(gè)輸入通道。為了避免出現(xiàn)PDB序列錯(cuò)誤，需要確保預(yù)觸發(fā)器之間有足夠的延遲。

編程要點(diǎn)如下：

1. 使能相關(guān)外設(shè)時(shí)鐘，如ADC、PDB等，并配置用到的引腳

status = CLOCK_DRV_Init(&clockMan1_InitConfig0);

DEV_ASSERT(status == STATUS_SUCCESS);

status=PINS_DRV_Init(NUM_OF_CONFIGURED_PINS0, g_pin_mux_InitConfigArr0);

DEV_ASSERT(status == STATUS_SUCCESS);

2. 配置ADC結(jié)構(gòu)體參數(shù)、輸入通道。此處僅展示前2個(gè)通道配置函數(shù)

ADC_DRV_ConfigConverter(INST_ADC_0, &ADC_0_ConvConfig0);

PDB_DRV_ConfigAdcPreTrigger(INST_PDB_0, 0U, &pdb_1_adcTrigConfig0);

PDB_DRV_ConfigAdcPreTrigger(INST_PDB_0, 0U, &pdb_1_adcTrigConfig1);

/*** ADC初始化結(jié)構(gòu)體***/

const adc_converter_config_t ADC_0_ConvConfig0 = {

.clockDivide = ADC_CLK_DIVIDE_4,

.sampleTime = 255U,

.resolution = ADC_RESOLUTION_12BIT,

.inputClock = ADC_CLK_ALT_1,

.trigger = ADC_TRIGGER_HARDWARE,

.pretriggerSel = ADC_PRETRIGGER_SEL_PDB,

.triggerSel = ADC_TRIGGER_SEL_PDB,

.dmaEnable = false,

.voltageRef = ADC_VOLTAGEREF_VREF,

.continuousConvEnable = false,

.supplyMonitoringEnable = false

};

關(guān)鍵在于配置ADC為硬件觸發(fā)方式，預(yù)觸發(fā)源和觸發(fā)源均為PDB，禁止連續(xù)模式。配置ADC8個(gè)輸入通道：指定外部/內(nèi)部輸入通道，每個(gè)通道均使能轉(zhuǎn)換完成中斷。

3.PDB計(jì)數(shù)器配置和使能

PDB_DRV_Init(INST_PDB_0, &pdb_1_timerConfig0);

PDB_DRV_Enable(INST_PDB_0);

/*** PDB計(jì)數(shù)器初始化結(jié)構(gòu)體***/

const pdb_timer_config_t pdb_1_timerConfig0 = {

.loadValueMode = PDB_LOAD_VAL_IMMEDIATELY,

.seqErrIntEnable = false,

.clkPreDiv = PDB_CLK_PREDIV_BY_128,

.clkPreMultFactor = PDB_CLK_PREMULT_FACT_AS_10,

.triggerInput = PDB_SOFTWARE_TRIGGER,

.continuousModeEnable = true,

.dmaEnable = false,

.intEnable = false,

.instanceBackToBackEnable = false,

};

參數(shù)loadValueMode：用于選擇加載模式，控制PDB操作時(shí)間的寄存器（如模數(shù)寄存器、中斷延遲寄存器等）可能需要同時(shí)變得有效。這些寄存器被寫入的值會(huì)先更新到它們的緩沖區(qū)，因此加載模式就用來(lái)選擇達(dá)到何種條件時(shí)緩沖區(qū)的值更新到內(nèi)部寄存器的情況。這里我們選擇默認(rèn)值，即立即更新緩沖區(qū)的加載值。

參數(shù)seqErrIntEnable：用于設(shè)置PDB序列錯(cuò)誤中斷的使能與否。這里我們關(guān)閉使能。

參數(shù)clkPreDiv：用于選擇預(yù)分頻系數(shù)。這里我們?cè)O(shè)置成128分頻。

參數(shù)clkPreMultFactor：用于選擇倍頻系數(shù)。這里我們?cè)O(shè)置成10倍頻。

參數(shù)triggerInput：用于選擇觸發(fā)輸入源。這里選擇軟件觸發(fā)方式。

參數(shù)continuousModeEnable：用于選擇是否使能連續(xù)模式。配置使能連續(xù)模式，所以當(dāng)計(jì)數(shù)器達(dá)到周期值時(shí)，自動(dòng)從零開始重新計(jì)數(shù)。

參數(shù)dmaEnable：用于選擇是否使能DMA。如果使能DMA，當(dāng)PDB計(jì)數(shù)器達(dá)到中斷延遲寄存器PDB_IDLY指定的延遲值時(shí)，PDB中斷標(biāo)志置位，PDB請(qǐng)求一個(gè)DMA傳輸。這里我們禁止DMA。

參數(shù)intEnable：用于選擇是否使能計(jì)數(shù)器中斷。只有當(dāng)DMA失能時(shí)才會(huì)產(chǎn)生計(jì)數(shù)器延遲中斷。這里我們禁止計(jì)數(shù)器中斷。

參數(shù)instanceBackToBackEnable：用于選擇是否使能背靠背操作，對(duì)應(yīng)前面介紹的預(yù)觸發(fā)輸出情況c）。這里我們禁止背靠背操作。

4. PDB計(jì)數(shù)器周期值配置

calculateIntValue(&pdb_1_timerConfig0, PDLY_TIMEOUT, &delayValue0);

PDB_DRV_SetTimerModulusValue(INST_PDB_0, (uint32_t) delayValue0);

PDLY_TIMEOUT為用戶設(shè)置的周期值，我們?cè)O(shè)為1s。calculateIntValue函數(shù)可將用戶設(shè)置的計(jì)數(shù)器周期根據(jù)計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘頻率轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的十六進(jìn)制數(shù)，之后將該十六進(jìn)制數(shù)寫入PDB_MOD寄存器中。

5. PDB預(yù)觸發(fā)輸出配置（此處僅展示通道0的前兩個(gè)預(yù)觸發(fā)輸出函數(shù)配置）

PDB_DRV_ConfigAdcPreTrigger(INST_PDB_0, 0U, &pdb_1_adcTrigConfig0);

PDB_DRV_ConfigAdcPreTrigger(INST_PDB_0, 0U, &pdb_1_adcTrigConfig1);

/*** 預(yù)觸發(fā)輸出配置結(jié)構(gòu)體***/

const pdb_adc_pretrigger_config_t pdb_1_adcTrigConfig0 = {

.adcPreTriggerIdx = 0U,

.preTriggerEnable = true,

.preTriggerOutputEnable = true,

.preTriggerBackToBackEnable = false

};

上述參數(shù)分別為：預(yù)觸發(fā)輸出序號(hào)（0~7），是否使能預(yù)觸發(fā)，是否使能預(yù)觸發(fā)輸出以及是否使能背靠背操作。其余預(yù)觸發(fā)輸出除輸出序號(hào)不同外其他配置均相同。

6. 設(shè)置預(yù)觸發(fā)延遲值

PDB_DRV_SetAdcPreTriggerDelayValue(INST_PDB_0, 0UL, 0UL,(uint32_t) delayValue0 / 9);

PDB_DRV_SetAdcPreTriggerDelayValue(INST_PDB_0, 0UL, 1UL,(uint32_t) delayValue0 / 8);

PDB_DRV_SetAdcPreTriggerDelayValue(INST_PDB_0, 0UL, 2UL,(uint32_t) delayValue0 / 7);

PDB_DRV_SetAdcPreTriggerDelayValue(INST_PDB_0, 0UL, 3UL,(uint32_t) delayValue0 / 6);

PDB_DRV_SetAdcPreTriggerDelayValue(INST_PDB_0, 0UL, 4UL,(uint32_t) delayValue0 / 5);

PDB_DRV_SetAdcPreTriggerDelayValue(INST_PDB_0, 0UL, 5UL,(uint32_t) delayValue0 / 4);

PDB_DRV_SetAdcPreTriggerDelayValue(INST_PDB_0, 0UL, 6UL,(uint32_t) delayValue0 / 3);

PDB_DRV_SetAdcPreTriggerDelayValue(INST_PDB_0, 0UL, 7UL,(uint32_t) delayValue0 / 2);

前面我們?cè)O(shè)置PDB周期為1s，因此預(yù)觸發(fā)輸出1和預(yù)觸發(fā)輸出0之間的延遲為1 * (1/8 - 1/9) = 13.88ms。同理，預(yù)觸發(fā)2和預(yù)觸發(fā)1之間的延遲為17.925ms，預(yù)觸發(fā)3和預(yù)觸發(fā)2之間的延遲為11.9ms，預(yù)觸發(fā)4和預(yù)觸發(fā)3之間的延遲為16.65ms，預(yù)觸發(fā)5和預(yù)觸發(fā)4之間的延遲為25ms，預(yù)觸發(fā)6和預(yù)觸發(fā)5之間的延遲為41.65ms，預(yù)觸發(fā)7和預(yù)觸發(fā)6之間的延遲為83.3ms。

7.執(zhí)行加載命令，使能軟件觸發(fā)

PDB_DRV_LoadValuesCmd(INST_PDB_0);

PDB_DRV_SoftTriggerCmd(INST_PDB_0);

執(zhí)行加載命令后，先前設(shè)置好的相關(guān)寄存器值（PDB_MOD、PDB_CHnDLYm）立即從緩沖區(qū)更新到內(nèi)部寄存器。軟件觸發(fā)PDB后，計(jì)數(shù)器開始工作。

8. 使能ADC中斷

INT_SYS_InstallHandler(ADC0_IRQn, &ADC0_IRQHandler, (isr_t*) 0);

INT_SYS_EnableIRQ(ADC0_IRQn);

9. 編寫中斷服務(wù)函數(shù)：在中斷中獲取ADC結(jié)果，同時(shí)翻轉(zhuǎn)IO電平

void ADC0_IRQHandler(void)

{

ADC_DRV_GetChanResult(INST_ADC_0, 0UL, (uint16_t *)&adcRawValue0[0]);

ADC_DRV_GetChanResult(INST_ADC_0, 1UL, (uint16_t *)&adcRawValue0[1]);

ADC_DRV_GetChanResult(INST_ADC_0, 2UL, (uint16_t *)&adcRawValue0[2]);

ADC_DRV_GetChanResult(INST_ADC_0, 3UL, (uint16_t *)&adcRawValue0[3]);

ADC_DRV_GetChanResult(INST_ADC_0, 4UL, (uint16_t *)&adcRawValue0[4]);

ADC_DRV_GetChanResult(INST_ADC_0, 5UL, (uint16_t *)&adcRawValue0[5]);

ADC_DRV_GetChanResult(INST_ADC_0, 6UL, (uint16_t *)&adcRawValue0[6]);

ADC_DRV_GetChanResult(INST_ADC_0, 7UL, (uint16_t *)&adcRawValue0[7]);

PINS_DRV_TogglePins(LED_PORT, 1 << LED0);

adc0ConvDone = true;

}

至此，PDB多通道延遲觸發(fā)ADC的例程基本講述完畢。程序編譯后燒錄至開發(fā)板，PDB預(yù)觸發(fā)每置位并觸發(fā)ADC轉(zhuǎn)換完成后即進(jìn)入中斷翻轉(zhuǎn)IO電平。用戶根據(jù)抓取到的IO電平波形即可驗(yàn)證延遲值是否與預(yù)期一致。此外，如果想要查看ADC轉(zhuǎn)換值，用戶可使能串口，通過(guò)adc0ConvDone標(biāo)志位在主函數(shù)while循環(huán)中打印輸出結(jié)果，此處不再詳細(xì)展開。