RA2E1定时器带死区互补PWM中断延时问题分析

jf_pJlTbmA9 2023-10-27 745

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概述

本次测试用的是RA生态工作室提供的R7FA2E1A72DFL demo板，控制定时器输出互补的带死区PWM，并通过中断触发一对IO口的电平切换。

问题

为什么使用GPT输出带死区的互补PWM，进入比较匹配中断后会有一小段延时才开始执行callback。

分析

触发中断后没有马上执行逻辑操作，在底层耗时太长。

操作

使用e2 studio配置工程分析现象

1、GPT模块的设置

时钟框图如下，GPT0是32位定时器，GPT4、GPT5、GPT6、GPT7、GPT8和GPT9是16位定时器。

定时器图1 GPT框图

2、配置工程时需要注意对应通道是0，4，5，6，7，8，9，没有1，2，3。

配置过程：

timer7，P302->GTIOC7A，P301->GTIOC7B，20kHz，duty=50%，打开Capture A Interrupt（compare match A），输出互补同步三角波pwm，死区设1us。

定时器图2 GPT配置

3、配置IO口在callback进行翻转

定时器图3 在timer7_callback触发IO翻转

现象如下：

A：死区时间AB设定为1us，1，2通道为GTIOC7A（P302）和GTIOC7B （P301）

B：触发比较匹配中断后，翻转3（P103）通道和4（P104）通道的电平

从触发中断到完成3，4通道电平翻转的时间AC为3.3us。

图4 定时器中断触发IO翻转时间

分析——使用GPT输出带死区的互补PWM，进入比较匹配中断后会有一小段时间的延时才开始执行电平翻转：

a：通过操作寄存器完成翻转的时间为350ns，因此排除操作IO口占用时间的因素

b：在callback中完成电平翻转需要3.3us

4、为了缩短时间，把IO翻转改到gpt_capture_a_isr中执行，不在r_gpt_call_callback中执行IO翻转，

定时器图5 gpt_capture_a_isr
图6 触发中断到完成IO翻转时间为AC：1.22us

结论

因为执行r_gpt_call_callback前后还需要执行一段代码，执行底层耗时过长，因此把callback改为NULL，然后在ISR底层中执行R_PORT1->PCNTR3_b.POSR，是目前测试时间最短的操作了。

来源：瑞萨MCU小百科
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审核编辑黄宇

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