前言

        最近在学习使用兆易的车规MCU——GD32A503，看到手册里面有个外设叫多功能通信接口(MFCOM)，查看官方提供的Demo，只有关于MFCOM作为I2C、I2S、SPI、USART此类典型通讯接口的Demo，而手册中所见，是可以作为PWM输出，遂产生自己写一个输出PWM功能的想法，且写下文章，记录学习的进度和成果。

A503用户手册

官方Demo目录

 官方资料

        既然官方没有现成的Demo，那按照以往的经验，应该先看看官方的用户手册，有的芯片用户手册会有详细的配置教程。所以第一步我们先看官方的用户手册。

        

        从框图上看跟我们想输出PWM有关的也就定时器、触发和输出引脚，而且定时器可以直接与输出引脚连接，输出PWM应该不会是一个比较难的事情。

        从手册上看，PWM模式配置后，通过触发信号，即可输出PWM信号。

配置简单MFCOM输出PWM

        通过参考MFCOM_USART的USART_polling写出以下配置代码

void mfcom_init(void)
{
    //选用输出引脚为PA11 MFCOM_D4
	rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOA);//配置引脚时钟
	rcu_periph_clock_enable(RCU_MFCOM);//配置MFCOM时钟    

	gpio_mode_set(GPIOA, GPIO_MODE_AF, GPIO_PUPD_NONE, GPIO_PIN_11);//PA11 D4
	gpio_output_options_set(GPIOA, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_PIN_11);
	gpio_af_set(GPIOA, GPIO_AF_6, GPIO_PIN_11);//PA11复用功能4为MFCOM_D4
	
	
	mfcom_timer_parameter_struct mfcom_timer;
	
	mfcom_timer.trigger_select       = MFCOM_TIMER_TRGSEL_EXTERNAL0;//触发事件，因为后续使用ALWAYS使能，所以该配置先忽略
    mfcom_timer.trigger_polarity     = MFCOM_TIMER_TRGPOL_ACTIVE_HIGH;//触发极性，配置为高触发，但与trigger_select原因一致，先忽略
    mfcom_timer.pin_config           = MFCOM_TIMER_PINCFG_OUTPUT;//引脚配置，设置为输出
    mfcom_timer.pin_select           = MFCOM_TIMER_PINSEL_PIN4;//引脚选择
    mfcom_timer.pin_polarity         = MFCOM_TIMER_PINPOL_ACTIVE_HIGH;//引脚极性，设置为高电平有效
    mfcom_timer.mode                 = MFCOM_TIMER_PWMMODE;//定时器模式，设置为PWM模式
    mfcom_timer.output               = MFCOM_TIMER_OUT_HIGH_EN;//定时器输出
    mfcom_timer.decrement            = MFCOM_TIMER_DEC_CLK_SHIFT_OUT;//定时器递减
    mfcom_timer.reset                = MFCOM_TIMER_RESET_NEVER;//定时器复位，配置为定时器从不复位
    mfcom_timer.disable              = MFCOM_TIMER_DISMODE_NEVER;//禁能定时器
    mfcom_timer.enable               = MFCOM_TIMER_ENMODE_ALWAYS;//定时器使能，设定为一直使能
    mfcom_timer.stopbit              = MFCOM_TIMER_STOPBIT_DISABLE;//定时器停止位
    mfcom_timer.startbit             = MFCOM_TIMER_STARTBIT_DISABLE;//定时器启动位    
    mfcom_timer.compare              = 0xffff;//定时器比较值
    mfcom_timer_init(MFCOM_TIMER_0, &mfcom_timer);
}

         如上，将MFCOM配置为简单的PWM输出模式，没有用到特定的触发事件和移位器，想能正常输出PWM后，再逐步添加其他东西。

        如上图，当配置为PWM模式后，比较值16位寄存器分为高低8位，用于配置高低电平的周期，而我的代码中compare为0xFFFF，实际出现的PWM信号为占空比50%，频率为

195KHz。 

        而当我把比较值设置为0x0000后，出现如下波形，占空比50%，频率50MHz。

 MFCOM比较值寄存器与频率关系

        首先在上文配置MFCOM输出PWM中，根据TMCVALUE寄存器的说明，我们可以得知16位寄存器中，分为高低两位设定高低电平的出现周期，但显然该寄存器配置的周期是缺少一个单位的。例如，当我将寄存器设定为0xFFFF后，高低电平出现周期应该都为0xFF+1，即256，但这个256的单位是什么，手册里面是没有的，所以在后续配置准确的输出频率时，是一个难题。

        那么根据现有线索我们需要做一些小小的推理和验证。

        目前的线索有：1.在主频为100MHz时，寄存器配置为0x0000，输出PWM频率为50MHz。

                                 2.在主频为100MHz时，寄存器配置为0xFFFF，输出PWM频率为195KHz。

        首先，前文中我们将定时器设定为不需触发、ALWAYS启动的模式，所以这个频率应该与触发无关。在平时使用定时器的时候，一般我们都是将总线时钟分频，然后再设定计数值去实现想要的频率输出。那么会不会，MFCOM定时器也是一种总线分频类型的定时器呢。

        通过手册，可见MFCOM是挂载在AHB1总线上的，当我的主频设定为100MHz时，AHB1总线也为100MHz，如果说TMCVALUE实际为AHB1总线的时钟分频系数，那么当寄存器值为0x0000时，高低8位分别为1+1=2，频率则为100/2=50MHz；当寄存器值为0xFFFF时，高低8位分别为256+256=512，100/512=195.3KHz，是符合现象的。进一步推论，TIMCVALUE在8位PWM模式下，输出频率为AHB1/(TIMCVALUE[7:0]+TIMCVALUE[15:8]+2)，占空比为TIMCVALUE[7:0]/TIMCVALUE[15:8]

        那么就需要下面几个实验验证这种猜想：

        1.主频100MHz下，设置寄存器值为0x3131，理想输出频率为1MHz，占空比为50%的PWM波。

        2.主频100MHz下，设置寄存器值为0x184A，理想输出频率为1MHz，占空比为75%的PWM波。

        3.主频48MHz下，设置寄存器值为0x0000，理想输出频率为24MHz，占空比50%的PWM波。

        4.主频48MHz下，设置寄存器值为0xFFFF，理想输出频率为93.7KHz，占空比为50%的PWM波。

实验一

        

实验二

实验三

实验四

 

 结论

        由上可见，四个实验都按照理想值输出了相应的PWM波，故可印证：

        1.TMCVALUE寄存器实际为AHB1总线的时钟分频系数。

        2.MFCOM PWM模式下，PWM频率为AHB1/(TIMCVALUE[7:0]+TIMCVALUE[15:8]+2)。

        3.MFCOM PWM模式下，PWM占空比为TIMCVALUE[7:0]/TIMCVALUE[15:8]

触发方式启停PWM

        回顾上文MFCOM框图和手册。MFCOM的触发方式可以分为两类，一类是外部触发用到了TRIGSEL触发选择控制器，一类是内部触发，可通过移位器和其他的MFCOM_TIMER进行触发，下面来讲一下不同触发方式的配置方法和实验结果。

TRIGSEL触发PWM

        该种触发方式用到了TRIGSEL触发选择控制器，而关于TRIGSEL部分的内容这里不做细究，如果能坚持写博客的话，后续再考虑写一篇。

        本次实验，运用PA1作为外部输入触发的引脚，PA11依旧为PWM信号输出的引脚，当PA1为高电平时，PA11输出PWM信号；当PA1为下降沿时，PA11停止输出。话不多说，直接来看代码。

引脚配置

void gpio_config(void)
{
	rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOA);
	rcu_periph_clock_enable(RCU_SYSCFG);
	
	gpio_mode_set(GPIOA, GPIO_MODE_AF, GPIO_PUPD_NONE, GPIO_PIN_11);//配置PA11->D4
	gpio_output_options_set(GPIOA, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_PIN_11);
	gpio_af_set(GPIOA, GPIO_AF_6, GPIO_PIN_11);						//IO功能复用
	
	/*配置触发引脚*/
	gpio_mode_set(GPIOA, GPIO_MODE_AF, GPIO_PUPD_NONE, GPIO_PIN_1);
	gpio_af_set(GPIOA, GPIO_AF_7, GPIO_PIN_1);
}

MFCOM配置

void mfcom_init(void)
{
	rcu_periph_clock_enable(RCU_MFCOM);

	mfcom_timer_parameter_struct mfcom_timer;
	
	mfcom_timer.trigger_select       = MFCOM_TIMER_TRGSEL_EXTERNAL0;    //配置为外部输出0
    mfcom_timer.trigger_polarity     = MFCOM_TIMER_TRGPOL_ACTIVE_HIGH;  //触发信号高电平有效
    mfcom_timer.pin_config           = MFCOM_TIMER_PINCFG_OUTPUT;        //D4配置为输出
    mfcom_timer.pin_select           = MFCOM_TIMER_PINSEL_PIN4;          //MFCOM_D4
    mfcom_timer.pin_polarity         = MFCOM_TIMER_PINPOL_ACTIVE_HIGH;   //引脚高电平有效
    mfcom_timer.mode                 = MFCOM_TIMER_PWMMODE;              //PWM模式
    mfcom_timer.output               = MFCOM_TIMER_OUT_LOW_EN_RESET;     
    mfcom_timer.decrement            = MFCOM_TIMER_DEC_CLK_SHIFT_OUT;    
    mfcom_timer.reset                = MFCOM_TIMER_OUT_LOW_EN;           
    mfcom_timer.disable              = MFCOM_TIMER_DISMODE_TRIGFALLING;  //下降沿禁能TIMER
    mfcom_timer.enable               = MFCOM_TIMER_ENMODE_TRIGHIGH;      //高电平使能TIMER
    mfcom_timer.stopbit              = MFCOM_TIMER_STOPBIT_DISABLE;
    mfcom_timer.startbit             = MFCOM_TIMER_STARTBIT_DISABLE;
    mfcom_timer.compare              = 0x184A;                           //输出1MHz，50%占空比PWM
    mfcom_timer_init(MFCOM_TIMER_0, &mfcom_timer);
}

Main函数&TRIGSEL绑定配置

int main(void)
{
	gpio_config();
	mfcom_init();
	mfcom_enable();                            //使能MFCOM，要在使能RCU_MFCOM后

	/* enable TRIGSEL clock */
    rcu_periph_clock_enable(RCU_TRIGSEL);        
    /* select TRIGSEL_IN0 to trigger TIMER1 */
    trigsel_init(TRIGSEL_OUTPUT_MFCOM_TRG_TIMER0, TRIGSEL_INPUT_TRIGSEL_IN0);
    /* lock trigger register */
    trigsel_register_lock_set(TRIGSEL_OUTPUT_MFCOM_TRG_TIMER0);      //寄存器上锁
	    
	while(1);
}

        根据上面的配置，有下面的现象。而上面配置中的触发方式，触发引脚，都可以按照自己不同的需要去配置，这里就不赘述了。

        下图中黄线为PA11，绿线为PA1，可见实际情况跟我们要配置的情况是一致的。

PA1为上升沿时，PWM输出

PA1为下降沿时，PWM停止输出

总结

        明显MFCOM输出PWM信号，在比较值上是有限制的。 目前实验到这里为止，后续会补齐移位器和触发操作。最近还有别的事情要忙，只能等闲下来后再研究了。

        本文为本人学习的记录，可能会比较粗糙和不专业。希望各位大神可以指出问题！