NXP S32K1 FlexTimer模块

概述

FlexTimer是S32K1xx中功能最强最复杂的Timer，其基于16bits的Counter能够实现：输入捕获、输出比较、产生PWM、正交解码等功能。
S32K1具备2、4、6、8个不等的FTM实例，每个实例有8个通道，还具有1，2，3，4不等的错误输入通道。每个FTMn实例功能并不完全等同。
FTM在SIM_FTMOPT1[FTMGLDOK]中全局使能，不支持wait模式。
FTM具有多个中断源，读取FTM状态寄存器 (FMS, SC, and STATUS)具体判断是哪个。

通过SIM_FTMOPT0选择错误监测输入。

eg: FTM0 FAULT0 = FTM0_FLT0 pin or TRGMUX output，默认是外部引脚。

FTM支持硬件触发和同步：
FTM0:
• FTM0 hardware trigger 0 = TRGMUX trigger output
• FTM0 hardware trigger 1 = SIM_FTMOPT1[FTM0SYNCBIT]
• FTM0 hardware trigger 2 = FTM0_FLT0 pin

FTM特征

FTM时钟源可选择；
可预分频1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, or 128；
16位计数器可自由运行，或者带初始值、终值运行，可以递增或递减；
每个通道可配置为input capture, output compare, or edge-aligned PWM mode；
Input Capture：可捕获上升、下降、双边沿；含输入滤波功能；
Output compare：匹配时输出信号可高可低可反转；
PWM ：每个通道都可产生、每对通道可联合起来产生PWM;

信号

EXTCLK：FTM external clock can be selected to drive the FTM counter.
CHn：FTM channel (n)；
FAULTj：Fault input (j)；
PHA：Quadrature decoder phase A input；
PHB：Quadrature decoder phase B input；

内存映射

时钟源

FTM只有一个时钟域：FTM input clock；

计数器时钟源：SC[ CLKS]中2bit选择3个时钟作为计数器时钟源；

分频：计数器时钟源通过SC[ PS]中3bit,2^n进行分频后计数到Counter。

计数器

FTM 有一个 16 位计数器，供通道用于输入或输出模式。 FTM 计数器时钟是由预分频器分频的选定时钟。

Up counting

QUADEN = 0, and CPWMS = 0
起始值：CNTIN
终值：MOD
起始值被装载到FTM counter递增到终值，然后继续装载起始值，此时，TOF bit置位。
周期： (MOD – CNTIN + 0x0001) × period of the FTM counter clock

Up-down counting

QUADEN = 0, and CPWMS = 1
counter递增到终值，然后递减起始值，MOD到MOD-1时TOF bit置位。
周期： 2 × (MOD – CNTIN)× period of the FTM counter clock

Free running counter

If (FTMEN = 0) and (MOD = 0x0000 or MOD = 0xFFFF)
FTM counter 从 0x0000 自由运行到0xFFFF，然后从0xFFFF到0x0000 ，此时TOF bit置位。

或者：
• FTMEN = 1
• QUADEN = 0
• CPWMS = 0
• CNTIN = 0x0000, and
• MOD = 0xFFFF
此时也是自由运行计数器。

Counter reset

• Any write to CNT.
• FTM counter synchronization.
• A channel in Input Capture mode with ICRST = 1

Channel Modes

DECAPEN MCOMBINE COMBINE CPWMS MSB:MSA ELSB:ELSA Mode Configuration

Input Capture Mode

The Input Capture mode is selected when:
• DECAPEN = 0
• MCOMBINE = 0
• COMBINE = 0
• CPWMS = 0
• MSB:MSA = 0:0, and
• ELSB:ELSA ≠ 0:0 （边沿选择）
当所选边沿出现，捕获counter值到 CnV，CHF bit置位，若CHIE置位，对应通道中断产生，ICRST = 1时计数器复位到CNTIN。

通道滤波在channels 0, 1, 2, and 3.上有效。

Output Compare mode

The Output Compare mode is selected when:
• DECAPEN = 0
• MCOMBINE = 0
• COMBINE = 0
• CPWMS = 0, and
• MSB:MSA = 0:1
FTM生成具有可编程位置、极性、持续时间和频率的定时脉冲，当Counter计数到CnV时，通道输出可高可低或反转。匹配时，CHF bit置位，若CHIE置位，对应通道中断产生。

Edge-Aligned PWM (EPWM) mode

The Edge-Aligned mode is selected when:
• QUADEN = 0
• DECAPEN = 0
• MCOMBINE = 0
• COMBINE = 0
• CPWMS = 0, and
• MSB = 1
周期： (MOD − CNTIN + 0x0001)
脉冲宽度：(CnV − CNTIN)
脉冲宽度结束时时，CHF bit置位，若CHIE置位，对应通道中断产生。

ELSB:ELSA 决定PWM边沿。

Center-Aligned PWM (CPWM) mode

The Center-Aligned mode is selected when:
• QUADEN = 0
• DECAPEN = 0
• MCOMBINE = 0
• COMBINE = 0, and
• CPWMS = 1
周期： 2 × (MOD − CNTIN)
脉冲宽度：2 × (CnV − CNTIN)
MOD ： 0x0001 to 0x7FFF
在 CPWM mode模式，计数器达到Mod再递减到CNTIN。

结语

FlexTimer还有更多的功能未在本文列出，其本质就是有一个计数器，从初始值到终值的计数，再搭配一个通道CnV匹配捕获值，从而形成丰富的功能。
更多请参阅在S32K1专栏 https://blog.csdn.net/kinetis_linux/category_11543275.html?spm=1001.2014.3001.5482。