[TMS320F28335] ePWM 사용법 : Bitfield 구조 활용 예제 코드

1. TMS320F28335 ePWM 모듈 개요

TI의 TMS320F28335는 C2000 Delfino 시리즈의 32비트 마이크로컨트롤러로, 모터 제어, 전력 변환, LED 조명 등 고속 PWM 애플리케이션에 적합합니다. ePWM(Enhanced Pulse Width Modulation) 모듈은 고해상도 PWM 신호 생성, 타이밍 제어, 트리거 생성 기능을 제공합니다. 이 문서에서는 TMS320F28335 ePWM 모듈의 설정 방법, Bitfield 구조를 활용한 레지스터 설정, 그리고 실용적인 예제 코드를 제공하여 초보자와 숙련된 개발자 모두 쉽게 활용할 수 있도록 돕습니다.

주요 사양

클럭 소스: 시스템 클럭(SYSCLK, 최대 150MHz)
해상도: 150ps (고해상도 PWM 모드, HRPWM)
타이머: 16비트 타임-베이스(TB) 카운터
카운터 모드:
- 업 카운트(Up-Count)
- 다운 카운트(Down-Count)
- 업-다운 카운트(Up-Down-Count)
출력: 각 모듈당 2개 출력(PWMA, PWMB)
주요 기능:
- PWM 듀티 및 주기 제어
- 데드밴드(Deadband) 생성
- 이벤트 트리거(SOCA, SOCB)로 ADC 트리거
- 트립 존(Trip Zone)으로 보호 기능
- 고해상도 PWM(HRPWM) 지원
인터럽트: TBCTR 이벤트, 트립 존, ADC 트리거
동기화: 다중 ePWM 모듈 간 동기화 지원
모듈 수: 최대 6개의 독립적인 ePWM 모듈(ePWM1~ePWM6)

2. ePWM Bitfield 설정 상세

TMS320F28335의 ePWM 레지스터는 Bitfield 구조로 정의되어 있으며, F2833x_epwm.h 헤더 파일을 통해 접근합니다. 주요 레지스터는 다음과 같습니다:

2.1 TBCTL (타임-베이스 제어 레지스터)

bit.CTRMODE: 카운터 모드 (0: 업, 1: 다운, 2: 업-다운, 3: 정지)
bit.PHSEN: 위상 동기화 활성화 (1: 활성화)
bit.PRDLD: 주기 레지스터 로드 타이밍 (0: 즉시, 1: 제로 또는 동기화 시)
bit.SYNCOSEL: 동기화 출력 선택 (0: EPWMxSYNC, 1: TBCTR=0 등)
bit.CLKDIV: 클럭 분주비 (0~~7, 1/1~~1/128)

2.2 CMPCTL (비교 제어 레지스터)

bit.LOADAMODE: CMPA 로드 타이밍 (0: TBCTR=0, 1: TBCTR=PRD)
bit.LOADBMODE: CMPB 로드 타이밍
bit.SHDWAMODE: CMPA 섀도우 모드 (0: 섀도우, 1: 즉시)
bit.SHDWBMODE: CMPB 섀도우 모드

2.3 AQCTLx (액션 퀄리파이어 제어 레지스터, x=A/B)

bit.ZRO: TBCTR=0일 때 동작 (0: 무시, 1: Low, 2: High, 3: 토글)
bit.PRD: TBCTR=PRD일 때 동작
bit.CAU: TBCTR=CMPA(증가)일 때 동작
bit.CAD: TBCTR=CMPA(감소)일 때 동작

2.4 DBCTL (데드밴드 제어 레지스터)

bit.OUT_MODE: 출력 모드 (0: 비활성화, 3: 완전 활성화)
bit.POLSEL: 극성 선택 (0: Active High, 2: Active Low Complementary)
bit.IN_MODE: 입력 소스 (0: PWMA, 1: PWMB)

2.5 ETSEL (이벤트 트리거 선택 레지스터)

bit.SOCAEN: SOCA 활성화 (1: 활성화)
bit.SOCASEL: SOCA 트리거 조건 (0: TBCTR=0, 1: TBCTR=PRD 등)
bit.INTEN: 인터럽트 활성화 (1: 활성화)
bit.INTSEL: 인터럽트 조건

2.6 HRCTL (고해상도 PWM 제어 레지스터)

bit.HRPE: HRPWM 활성화 (1: 활성화)
bit.TBPHSHR: 위상 고해상도 조정
bit.CMPAHR: 비교 값 고해상도 조정

3. ePWM 설정 절차

시스템 초기화:
- InitSysCtrl()로 시스템 클럭과 PLL 초기화
- 인터럽트 비활성화 및 PIE 초기화 (DINT, InitPieCtrl, InitPieVectTable)
ePWM 클럭 활성화:
- CpuSysRegs.PCLKCR1.bit.EPWMx = 1로 ePWM 모듈(x=1~6) 클럭 활성화
- HRPWM 사용 시 CpuSysRegs.PCLKCR0.bit.HRPWM = 1
- 보호된 레지스터 접근을 위해 EALLOW와 EDIS 사용
타임-베이스(TB) 설정:
- TBCTL.bit.CTRMODE로 카운터 모드 선택
- TBCTL.bit.CLKDIV와 TBCTL.bit.HSPCLKDIV로 클럭 분주비 설정
- TBPRD로 PWM 주기 설정 (TBPRD = SYSCLK/(PWM 주파수 * CLKDIV * HSPCLKDIV))
비교(CMP) 설정:
- CMPA.bit.CMPA 또는 CMPB.bit.CMPB로 듀티 사이클 설정
- CMPCTL.bit.LOADAMODE와 CMPCTL.bit.SHDWAMODE로 로드 타이밍 설정
액션 퀄리파이어(AQ) 설정:
- AQCTLA 또는 AQCTLB에서 ZRO, PRD, CAU, CAD 설정
데드밴드(DB) 설정 (필요 시):
- DBCTL.bit.OUT_MODE로 데드밴드 활성화
- DBRED와 DBFED로 지연 시간 설정
이벤트 트리거(ET) 설정 (필요 시):
- ETSEL.bit.SOCAEN과 ETSEL.bit.SOCASEL로 ADC 트리거 설정
- 인터럽트 사용 시 ETSEL.bit.INTEN 설정
HRPWM 설정 (필요 시):
- HRCNFG.bit.HRLOAD와 HRCNFG.bit.EDGMODE로 HRPWM 설정
- CMPA.bit.CMPAHR로 고해상도 듀티 조정
모듈 실행:
- TBCTL.bit.FREE_SOFT = 2로 Free Run 모드 활성화

4. ePWM 설정 고려사항

클럭 설정: SYSCLK(150MHz)에서 TBCLK 분주 설정
주기 및 듀티: TBPRD 및 CMPA/B로 설정
데드밴드: 모터 제어 시 1us 이상 권장
동기화: 다중 ePWM 모듈 간 위상 조정
HRPWM: 150ps 해상도 활용
트립 존: 과전류/과전압 보호

5. 실용적인 ePWM 예제 코드 (Bitfield 구조)

아래는 TMS320F28335 ePWM 모듈을 Bitfield 구조로 설정한 7개의 예제 코드입니다. GPIO와 ePWM 설정은 별도의 함수로 분리되었으며, 각 라인에 상세한 주석이 추가되었습니다. Code Composer Studio(CCS)와 C2000Ware 환경에서 실행 가능합니다.

5.1 예제 1: 기본 PWM 생성 (업 카운트)

// File: epwm_basic_upcount.c
// Description: TMS320F28335 ePWM 기본 PWM(100kHz, 50% 듀티) 생성 예제
// Compiler: Code Composer Studio (TI C2000 Compiler)
// Target: TMS320F28335

#include "F28x_Project.h"

// GPIO 설정 함수
void ConfigureGPIO(void) {
    EALLOW; // 보호된 레지스터 접근 허용
    GpioCtrlRegs.GPAMUX1.bit.GPIO0 = 1; // GPIO0을 ePWM1A로 설정 (멀티플렉서 설정)
    GpioCtrlRegs.GPBDIR.bit.GPIO34 = 1; // GPIO34를 출력으로 설정 (LED용)
    GpioDataRegs.GPBSET.bit.GPIO34 = 1; // GPIO34를 High로 설정하여 LED 켬
    EDIS; // 보호된 레지스터 접근 비허용
}

// ePWM1 설정 함수
void ConfigureEPWM1(void) {
    EALLOW; // 보호된 레지스터 접근 허용
    CpuSysRegs.PCLKCR1.bit.EPWM1 = 1; // ePWM1 모듈 클럭 활성화
    EDIS; // 보호된 레지스터 접근 비허용

    EPwm1Regs.TBCTL.bit.CTRMODE = TB_COUNT_UP; // 타임-베이스 카운터를 업 카운트 모드로 설정
    EPwm1Regs.TBCTL.bit.CLKDIV = 0; // 클럭 분주비 1/1 (SYSCLK = 150MHz)
    EPwm1Regs.TBCTL.bit.HSPCLKDIV = 2; // 고속 클럭 분주비 1/2 (TBCLK = 150MHz/2 = 75MHz)
    EPwm1Regs.TBPRD = 750; // 주기 레지스터 설정: 750 TBCLK = 10us (100kHz = 150MHz/2/750)
    EPwm1Regs.CMPA.bit.CMPA = 375; // 비교 레지스터 A 설정: 50% 듀티 사이클 (375/750)
    EPwm1Regs.AQCTLA.bit.ZRO = AQ_SET; // TBCTR=0일 때 PWM_A 출력을 High로 설정
    EPwm1Regs.AQCTLA.bit.CAU = AQ_CLEAR; // TBCTR=CMPA일 때 PWM_A 출력을 Low로 설정
    EPwm1Regs.TBCTL.bit.FREE_SOFT = 2; // Free run 모드: 에뮬레이션 중에도 동작 계속
}

void main(void) {
    InitSysCtrl(); // 시스템 클럭(150MHz)과 PLL 초기화
    DINT; // 모든 인터럽트 비활성화
    InitPieCtrl(); // PIE(Peripheral Interrupt Expansion) 컨트롤러 초기화
    IER = 0x0000; // CPU 인터럽트 레지스터 비활성화
    IFR = 0x0000; // 인터럽트 플래그 레지스터 클리어
    InitPieVectTable(); // PIE 인터럽트 벡터 테이블 초기화

    ConfigureGPIO(); // GPIO 설정 함수 호출
    ConfigureEPWM1(); // ePWM1 설정 함수 호출

    for(;;); // 무한 루프: PWM 신호 지속 출력
}

설명:

기능: ePWM1의 PWM_A 출력으로 100kHz, 50% 듀티 사이클 PWM 신호 생성
설정: Up 카운터, 주기 750(100kHz @ 75MHz), CMPA=375(50% 듀티)
GPIO: GPIO0(ePWM1A), GPIO34(LED)
출력: GPIO0에 PWM 신호 출력, LED ON

5.2 예제 2: 데드밴드 PWM (모터 제어용)

// File: epwm_deadband.c
// Description: TMS320F28335 ePWM 데드밴드 PWM 예제
// Compiler: Code Composer Studio (TI C2000 Compiler)
// Target: TMS320F28335

#include "F28x_Project.h"

// GPIO 설정 함수
void ConfigureGPIO(void) {
    EALLOW; // 보호된 레지스터 접근 허용
    GpioCtrlRegs.GPAMUX1.bit.GPIO0 = 1; // GPIO0을 ePWM1A로 설정
    GpioCtrlRegs.GPAMUX1.bit.GPIO1 = 1; // GPIO1을 ePWM1B로 설정
    GpioCtrlRegs.GPBDIR.bit.GPIO34 = 1; // GPIO34를 출력으로 설정 (LED용)
    GpioDataRegs.GPBSET.bit.GPIO34 = 1; // GPIO34를 High로 설정하여 LED 켬
    EDIS; // 보호된 레지스터 접근 비허용
}

// ePWM1 설정 함수
void ConfigureEPWM1(void) {
    EALLOW; // 보호된 레지스터 접근 허용
    CpuSysRegs.PCLKCR1.bit.EPWM1 = 1; // ePWM1 모듈 클럭 활성화
    EDIS; // 보호된 레지스터 접근 비허용

    EPwm1Regs.TBCTL.bit.CTRMODE = TB_COUNT_UP_DOWN; // 타임-베이스 카운터를 업-다운 카운트 모드로 설정
    EPwm1Regs.TBCTL.bit.CLKDIV = 0; // 클럭 분주비 1/1 (SYSCLK = 150MHz)
    EPwm1Regs.TBCTL.bit.HSPCLKDIV = 2; // 고속 클럭 분주비 1/2 (TBCLK = 150MHz/2 = 75MHz)
    EPwm1Regs.TBPRD = 375; // 주기 레지스터 설정: 375 TBCLK = 10us (100kHz = 150MHz/2/(2*375))
    EPwm1Regs.CMPA.bit.CMPA = 188; // 비교 레지스터 A 설정: 50% 듀티 사이클 (188/375)
    EPwm1Regs.AQCTLA.bit.CAU = AQ_SET; // TBCTR=CMPA(증가)일 때 PWM_A 출력을 High로 설정
    EPwm1Regs.AQCTLA.bit.CAD = AQ_CLEAR; // TBCTR=CMPA(감소)일 때 PWM_A 출력을 Low로 설정

    EPwm1Regs.DBCTL.bit.OUT_MODE = DB_FULL_ENABLE; // 데드밴드 모듈 완전 활성화 (PWM_A와 PWM_B 모두 적용)
    EPwm1Regs.DBCTL.bit.POLSEL = DB_ACTV_HIC; // Active High Complementary: PWM_B는 PWM_A의 상보 출력
    EPwm1Regs.DBCTL.bit.IN_MODE = DBA_ALL; // PWM_A를 데드밴드 입력 소스로 설정
    EPwm1Regs.DBRED.bit.DBRED = 75; // 상승 에지 지연 설정: 1us (75 TBCLK = 75 * 13.33ns)
    EPwm1Regs.DBFED.bit.DBFED = 75; // 하강 에지 지연 설정: 1us (75 TBCLK = 75 * 13.33ns)

    EPwm1Regs.TBCTL.bit.FREE_SOFT = 2; // Free run 모드: 에뮬레이션 중에도 동작 계속
}

void main(void) {
    InitSysCtrl(); // 시스템 클럭(150MHz)과 PLL 초기화
    DINT; // 모든 인터럽트 비활성화
    InitPieCtrl(); // PIE 컨트롤러 초기화
    IER = 0x0000; // CPU 인터럽트 레지스터 비활성화
    IFR = 0x0000; // 인터럽트 플래그 레지스터 클리어
    InitPieVectTable(); // PIE 인터럽트 벡터 테이블 초기화

    ConfigureGPIO(); // GPIO 설정 함수 호출
    ConfigureEPWM1(); // ePWM1 설정 함수 호출

    for(;;); // 무한 루프: PWM 신호 지속 출력
}

설명:

기능: ePWM1의 PWM_A, PWM_B 출력으로 100kHz, 50% 듀티 상보 PWM 신호 생성, 1us 데드밴드 포함
설정: Up-Down 카운터, 주기 375(100kHz @ 75MHz), CMPA=188(50% 듀티), 데드밴드 75 TBCLK
GPIO: GPIO0(ePWM1A), GPIO1(ePWM1B), GPIO34(LED)
출력: GPIO0, GPIO1에 상보 PWM 신호 출력, LED ON

5.3 예제 3: ADC 트리거를 위한 SOCA 생성

// File: epwm_adc_trigger.c
// Description: TMS320F28335 ePWM ADC 트리거(SOCA) 예제
// Compiler: Code Composer Studio (TI C2000 Compiler)
// Target: TMS320F28335

#include "F28x_Project.h"

// GPIO 설정 함수
void ConfigureGPIO(void) {
    EALLOW; // 보호된 레지스터 접근 허용
    GpioCtrlRegs.GPAMUX1.bit.GPIO0 = 1; // GPIO0을 ePWM1A로 설정
    GpioCtrlRegs.GPBDIR.bit.GPIO34 = 1; // GPIO34를 출력으로 설정 (LED용)
    GpioDataRegs.GPBSET.bit.GPIO34 = 1; // GPIO34를 High로 설정하여 LED 켬
    EDIS; // 보호된 레지스터 접근 비허용
}

// ePWM1 설정 함수
void ConfigureEPWM1(void) {
    EALLOW; // 보호된 레지스터 접근 허용
    CpuSysRegs.PCLKCR1.bit.EPWM1 = 1; // ePWM1 모듈 클럭 활성화
    EDIS; // 보호된 레지스터 접근 비허용

    EPwm1Regs.TBCTL.bit.CTRMODE = TB_COUNT_UP; // 타임-베이스 카운터를 업 카운트 모드로 설정
    EPwm1Regs.TBCTL.bit.CLKDIV = 0; // 클럭 분주비 1/1 (SYSCLK = 150MHz)
    EPwm1Regs.TBCTL.bit.HSPCLKDIV = 2; // 고속 클럭 분주비 1/2 (TBCLK = 150MHz/2 = 75MHz)
    EPwm1Regs.TBPRD = 750; // 주기 레지스터 설정: 750 TBCLK = 10us (100kHz = 150MHz/2/750)
    EPwm1Regs.CMPA.bit.CMPA = 375; // 비교 레지스터 A 설정: 50% 듀티 사이클 (375/750)
    EPwm1Regs.AQCTLA.bit.ZRO = AQ_SET; // TBCTR=0일 때 PWM_A 출력을 High로 설정
    EPwm1Regs.AQCTLA.bit.CAU = AQ_CLEAR; // TBCTR=CMPA일 때 PWM_A 출력을 Low로 설정

    EPwm1Regs.ETSEL.bit.SOCAEN = 1; // SOCA(Start of Conversion A) 트리거 활성화
    EPwm1Regs.ETSEL.bit.SOCASEL = ET_CTR_ZERO; // TBCTR=0일 때 SOCA 트리거 발생
    EPwm1Regs.ETPS.bit.SOCAPRD = 1; // 첫 번째 이벤트에서 SOCA 트리거 발생

    EPwm1Regs.TBCTL.bit.FREE_SOFT = 2; // Free run 모드: 에뮬레이션 중에도 동작 계속
}

void main(void) {
    InitSysCtrl(); // 시스템 클럭(150MHz)과 PLL 초기화
    DINT; // 모든 인터럽트 비활성화
    InitPieCtrl(); // PIE 컨트롤러 초기화
    IER = 0x0000; // CPU 인터럽트 레지스터 비활성화
    IFR = 0x0000; // 인터럽트 플래그 레지스터 클리어
    InitPieVectTable(); // PIE 인터럽트 벡터 테이블 초기화

    ConfigureGPIO(); // GPIO 설정 함수 호출
    ConfigureEPWM1(); // ePWM1 설정 함수 호출

    for(;;); // 무한 루프: PWM 신호 및 SOCA 트리거 지속 출력
}

설명:

기능: ePWM1의 PWM_A 출력으로 100kHz, 50% 듀티 PWM 신호 생성 및 SOCA 트리거
설정: Up 카운터, 주기 750(100kHz @ 75MHz), CMPA=375(50% 듀티), SOCA 활성화
GPIO: GPIO0(ePWM1A), GPIO34(LED)
출력: GPIO0에 PWM 신호 출력, SOCA 트리거 발생, LED ON

5.4 예제 4: HRPWM (고해상도 PWM)

// File: epwm_hrpwm.c
// Description: TMS320F28335 ePWM HRPWM 예제
// Compiler: Code Composer Studio (TI C2000 Compiler)
// Target: TMS320F28335

#include "F28x_Project.h"

// GPIO 설정 함수
void ConfigureGPIO(void) {
    EALLOW; // 보호된 레지스터 접근 허용
    GpioCtrlRegs.GPAMUX1.bit.GPIO0 = 1; // GPIO0을 ePWM1A로 설정
    GpioCtrlRegs.GPBDIR.bit.GPIO34 = 1; // GPIO34를 출력으로 설정 (LED용)
    GpioDataRegs.GPBSET.bit.GPIO34 = 1; // GPIO34를 High로 설정하여 LED 켬
    EDIS; // 보호된 레지스터 접근 비허용
}

// ePWM1 설정 함수
void ConfigureEPWM1(void) {
    EALLOW; // 보호된 레지스터 접근 허용
    CpuSysRegs.PCLKCR1.bit.EPWM1 = 1; // ePWM1 모듈 클럭 활성화
    CpuSysRegs.PCLKCR0.bit.HRPWM = 1; // HRPWM 모듈 클럭 활성화
    EDIS; // 보호된 레지스터 접근 비허용

    EPwm1Regs.TBCTL.bit.CTRMODE = TB_COUNT_UP; // 타임-베이스 카운터를 업 카운트 모드로 설정
    EPwm1Regs.TBCTL.bit.CLKDIV = 0; // 클럭 분주비 1/1 (SYSCLK = 150MHz)
    EPwm1Regs.TBCTL.bit.HSPCLKDIV = 2; // 고속 클럭 분주비 1/2 (TBCLK = 150MHz/2 = 75MHz)
    EPwm1Regs.TBPRD = 750; // 주기 레지스터 설정: 750 TBCLK = 10us (100kHz = 150MHz/2/750)
    EPwm1Regs.CMPA.bit.CMPA = 375; // 비교 레지스터 A 설정: 50% 듀티 사이클 (375/750)
    EPwm1Regs.AQCTLA.bit.ZRO = AQ_SET; // TBCTR=0일 때 PWM_A 출력을 High로 설정
    EPwm1Regs.AQCTLA.bit.CAU = AQ_CLEAR; // TBCTR=CMPA일 때 PWM_A 출력을 Low로 설정

    EPwm1Regs.HRCNFG.bit.HRLOAD = 0; // CMPAHR 로드 타이밍: TBCTR=0에서 로드
    EPwm1Regs.HRCNFG.bit.CTLMODE = 0; // CMPAHR 제어 모드: 듀티 제어
    EPwm1Regs.HRCNFG.bit.EDGMODE = 2; // HRPWM 에지 모드: 상승/하강 에지 모두 조정
    EPwm1Regs.CMPA.bit.CMPAHR = 0x0100; // 고해상도 비교 레지스터: 약 1.5ns 추가 듀티 (150ps 단위)

    EPwm1Regs.TBCTL.bit.FREE_SOFT = 2; // Free run 모드: 에뮬레이션 중에도 동작 계속
}

void main(void) {
    InitSysCtrl(); // 시스템 클럭(150MHz)과 PLL 초기화
    DINT; // 모든 인터럽트 비활성화
    InitPieCtrl(); // PIE 컨트롤러 초기화
    IER = 0x0000; // CPU 인터럽트 레지스터 비활성화
    IFR = 0x0000; // 인터럽트 플래그 레지스터 클리어
    InitPieVectTable(); // PIE 인터럽트 벡터 테이블 초기화

    ConfigureGPIO(); // GPIO 설정 함수 호출
    ConfigureEPWM1(); // ePWM1 설정 함수 호출

    for(;;); // 무한 루프: HRPWM 신호 지속 출력
}

설명:

기능: ePWM1의 PWM_A 출력으로 100kHz, 50% 듀티 PWM 신호 생성, HRPWM으로 고해상도 조정
설정: Up 카운터, 주기 750(100kHz @ 75MHz), CMPA=375(50% 듀티), CMPAHR=0x0100(1.5ns)
GPIO: GPIO0(ePWM1A), GPIO34(LED)
출력: GPIO0에 고해상도 PWM 신호 출력, LED ON

5.5 예제 5: 트립 존(Trip Zone) 보호 기능

// File: epwm_trip_zone.c
// Description: TMS320F28335 ePWM 트립 존 보호 예제
// Compiler: Code Composer Studio (TI C2000 Compiler)
// Target: TMS320F28335

#include "F28x_Project.h"

// GPIO 설정 함수
void ConfigureGPIO(void) {
    EALLOW; // 보호된 레지스터 접근 허용
    GpioCtrlRegs.GPAMUX1.bit.GPIO0 = 1; // GPIO0을 ePWM1A로 설정
    GpioCtrlRegs.GPBDIR.bit.GPIO34 = 1; // GPIO34를 출력으로 설정 (LED용)
    GpioDataRegs.GPBSET.bit.GPIO34 = 1; // GPIO34를 High로 설정하여 LED 켬
    GpioCtrlRegs.GPAMUX1.bit.GPIO2 = 0; // GPIO2를 일반 입력으로 설정 (Trip Zone 입력)
    GpioCtrlRegs.GPADIR.bit.GPIO2 = 0; // GPIO2를 입력 방향으로 설정
    EDIS; // 보호된 레지스터 접근 비허용
}

// ePWM1 설정 함수
void ConfigureEPWM1(void) {
    EALLOW; // 보호된 레지스터 접근 허용
    CpuSysRegs.PCLKCR1.bit.EPWM1 = 1; // ePWM1 모듈 클럭 활성화
    EDIS; // 보호된 레지스터 접근 비허용

    EPwm1Regs.TBCTL.bit.CTRMODE = TB_COUNT_UP; // 타임-베이스 카운터를 업 카운트 모드로 설정
    EPwm1Regs.TBCTL.bit.CLKDIV = 0; // 클럭 분주비 1/1 (SYSCLK = 150MHz)
    EPwm1Regs.TBCTL.bit.HSPCLKDIV = 2; // 고속 클럭 분주비 1/2 (TBCLK = 150MHz/2 = 75MHz)
    EPwm1Regs.TBPRD = 750; // 주기 레지스터 설정: 750 TBCLK = 10us (100kHz = 150MHz/2/750)
    EPwm1Regs.CMPA.bit.CMPA = 375; // 비교 레지스터 A 설정: 50% 듀티 사이클 (375/750)
    EPwm1Regs.AQCTLA.bit.ZRO = AQ_SET; // TBCTR=0일 때 PWM_A 출력을 High로 설정
    EPwm1Regs.AQCTLA.bit.CAU = AQ_CLEAR; // TBCTR=CMPA일 때 PWM_A 출력을 Low로 설정

    EPwm1Regs.TZSEL.bit.CBC1 = 1; // TZ1 (GPIO2)에서 Cycle-by-Cycle 트립 이벤트 활성화
    EPwm1Regs.TZCTL.bit.TZA = TZ_FORCE_LO; // 트립 이벤트 발생 시 PWM_A를 Low로 강제 설정
    EPwm1Regs.TZEINT.bit.CBC = 1; // Cycle-by-Cycle 트립 인터럽트 활성화

    EPwm1Regs.TBCTL.bit.FREE_SOFT = 2; // Free run 모드: 에뮬레이션 중에도 동작 계속
}

void main(void) {
    InitSysCtrl(); // 시스템 클럭(150MHz)과 PLL 초기화
    DINT; // 모든 인터럽트 비활성화
    InitPieCtrl(); // PIE 컨트롤러 초기화
    IER = 0x0000; // CPU 인터럽트 레지스터 비활성화
    IFR = 0x0000; // 인터럽트 플래그 레지스터 클리어
    InitPieVectTable(); // PIE 인터럽트 벡터 테이블 초기화

    ConfigureGPIO(); // GPIO 설정 함수 호출
    ConfigureEPWM1(); // ePWM1 설정 함수 호출

    for(;;); // 무한 루프: PWM 신호 및 트립 존 동작 지속
}

설명:

기능: ePWM1의 PWM_A 출력으로 100kHz, 50% 듀티 PWM 신호 생성, GPIO2(TZ1)에서 트립 존 이벤트 발생 시 출력 차단
설정: Up 카운터, 주기 750(100kHz @ 75MHz), CMPA=375(50% 듀티), TZ1 트립 활성화
GPIO: GPIO0(ePWM1A), GPIO2(TZ1), GPIO34(LED)
출력: GPIO0에 PWM 신호 출력, 트립 이벤트 시 출력 Low, LED ON

5.6 예제 6: 다중 ePWM 동기화

// File: epwm_synchronization.c
// Description: TMS320F28335 ePWM 다중 모듈 동기화 예제
// Compiler: Code Composer Studio (TI C2000 Compiler)
// Target: TMS320F28335

#include "F28x_Project.h"

// GPIO 설정 함수
void ConfigureGPIO(void) {
    EALLOW; // 보호된 레지스터 접근 허용
    GpioCtrlRegs.GPAMUX1.bit.GPIO0 = 1; // GPIO0을 ePWM1A로 설정
    GpioCtrlRegs.GPAMUX1.bit.GPIO2 = 1; // GPIO2를 ePWM2A로 설정
    GpioCtrlRegs.GPBDIR.bit.GPIO34 = 1; // GPIO34를 출력으로 설정 (LED용)
    GpioDataRegs.GPBSET.bit.GPIO34 = 1; // GPIO34를 High로 설정하여 LED 켬
    EDIS; // 보호된 레지스터 접근 비허용
}

// ePWM1 설정 함수 (Master)
void ConfigureEPWM1(void) {
    EALLOW; // 보호된 레지스터 접근 허용
    CpuSysRegs.PCLKCR1.bit.EPWM1 = 1; // ePWM1 모듈 클럭 활성화
    EDIS; // 보호된 레지스터 접근 비허용

    EPwm1Regs.TBCTL.bit.CTRMODE = TB_COUNT_UP; // 타임-베이스 카운터를 업 카운트 모드로 설정
    EPwm1Regs.TBCTL.bit.CLKDIV = 0; // 클럭 분주비 1/1 (SYSCLK = 150MHz)
    EPwm1Regs.TBCTL.bit.HSPCLKDIV = 2; // 고속 클럭 분주비 1/2 (TBCLK = 150MHz/2 = 75MHz)
    EPwm1Regs.TBPRD = 750; // 주기 레지스터 설정: 750 TBCLK = 10us (100kHz = 150MHz/2/750)
    EPwm1Regs.CMPA.bit.CMPA = 375; // 비교 레지스터 A 설정: 50% 듀티 사이클 (375/750)
    EPwm1Regs.AQCTLA.bit.ZRO = AQ_SET; // TBCTR=0일 때 PWM_A 출력을 High로 설정
    EPwm1Regs.AQCTLA.bit.CAU = AQ_CLEAR; // TBCTR=CMPA일 때 PWM_A 출력을 Low로 설정
    EPwm1Regs.TBCTL.bit.SYNCOSEL = TB_SYNC_OUT; // 동기화 출력: EPWM1SYNC 신호 생성

    EPwm1Regs.TBCTL.bit.FREE_SOFT = 2; // Free run 모드: 에뮬레이션 중에도 동작 계속
}

// ePWM2 설정 함수 (Slave)
void ConfigureEPWM2(void) {
    EALLOW; // 보호된 레지스터 접근 허용
    CpuSysRegs.PCLKCR1.bit.EPWM2 = 1; // ePWM2 모듈 클럭 활성화
    EDIS; // 보호된 레지스터 접근 비허용

    EPwm2Regs.TBCTL.bit.CTRMODE = TB_COUNT_UP; // 타임-베이스 카운터를 업 카운트 모드로 설정
    EPwm2Regs.TBCTL.bit.CLKDIV = 0; // 클럭 분주비 1/1 (SYSCLK = 150MHz)
    EPwm2Regs.TBCTL.bit.HSPCLKDIV = 2; // 고속 클럭 분주비 1/2 (TBCLK = 150MHz/2 = 75MHz)
    EPwm2Regs.TBPRD = 750; // 주기 레지스터 설정: 750 TBCLK = 10us (100kHz)
    EPwm2Regs.CMPA.bit.CMPA = 375; // 비교 레지스터 A 설정: 50% 듀티 사이클 (375/750)
    EPwm2Regs.AQCTLA.bit.ZRO = AQ_SET; // TBCTR=0일 때 PWM_A 출력을 High로 설정
    EPwm2Regs.AQCTLA.bit.CAU = AQ_CLEAR; // TBCTR=CMPA일 때 PWM_A 출력을 Low로 설정
    EPwm2Regs.TBCTL.bit.PHSEN = TB_ENABLE; // 위상 동기화 활성화: EPWM1SYNC 신호에 동기화
    EPwm2Regs.TBPHS.bit.TBPHS = 188; // 위상 지연 설정: 25% 주기 지연 (188/750 = 2.5us)

    EPwm2Regs.TBCTL.bit.FREE_SOFT = 2; // Free run 모드: 에뮬레이션 중에도 동작 계속
}

void main(void) {
    InitSysCtrl(); // 시스템 클럭(150MHz)과 PLL 초기화
    DINT; // 모든 인터럽트 비활성화
    InitPieCtrl(); // PIE 컨트롤러 초기화
    IER = 0x0000; // CPU 인터럽트 레지스터 비활성화
    IFR = 0x0000; // 인터럽트 플래그 레지스터 클리어
    InitPieVectTable(); // PIE 인터럽트 벡터 테이블 초기화

    ConfigureGPIO(); // GPIO 설정 함수 호출
    ConfigureEPWM1(); // ePWM1 설정 함수 호출 (Master)
    ConfigureEPWM2(); // ePWM2 설정 함수 호출 (Slave)

    for(;;); // 무한 루프: 동기화된 PWM 신호 지속 출력
}

설명:

기능: ePWM1, ePWM2의 PWM_A 출력으로 100kHz, 50% 듀티 PWM 신호 생성, ePWM2는 ePWM1에 동기화 및 25% 위상 차이
설정: Up 카운터, 주기 750(100kHz @ 75MHz), CMPA=375(50% 듀티), ePWM2 위상 지연 188
GPIO: GPIO0(ePWM1A), GPIO2(ePWM2A), GPIO34(LED)
출력: GPIO0, GPIO2에 동기화된 PWM 신호 출력, LED ON

5.7 예제 7: PWM 인터럽트 기반 듀티 제어

// File: epwm_interrupt_duty.c
// Description: TMS320F28335 ePWM 인터럽트 기반 듀티 제어 예제
// Compiler: Code Composer Studio (TI C2000 Compiler)
// Target: TMS320F28335

#include "F28x_Project.h"

volatile Uint16 duty = 375; // 초기 듀티 50% (375/750 = 5us High 시간)

// 인터럽트 서비스 루틴: ePWM1 인터럽트 처리
__interrupt void epwm1_isr(void)
{
    duty = (duty == 375) ? 188 : 563; // 듀티 사이클을 25% (188/750) 또는 75% (563/750)로 전환
    EPwm1Regs.CMPA.bit.CMPA = duty; // 새로운 듀티 사이클 값을 CMPA 레지스터에 설정

    EPwm1Regs.ETCLR.bit.INT = 1; // ePWM1 인터럽트 플래그 클리어
    PieCtrlRegs.PIEACK.all = PIEACK_GROUP3; // PIE 그룹 3 인터럽트 ACK (인터럽트 재발생 허용)
}

// GPIO 설정 함수
void ConfigureGPIO(void) {
    EALLOW; // 보호된 레지스터 접근 허용
    GpioCtrlRegs.GPAMUX1.bit.GPIO0 = 1; // GPIO0을 ePWM1A로 설정
    GpioCtrlRegs.GPBDIR.bit.GPIO34 = 1; // GPIO34를 출력으로 설정 (LED용)
    GpioDataRegs.GPBSET.bit.GPIO34 = 1; // GPIO34를 High로 설정하여 LED 켬
    EDIS; // 보호된 레지스터 접근 비허용
}

// ePWM1 설정 함수
void ConfigureEPWM1(void) {
    EALLOW; // 보호된 레지스터 접근 허용
    CpuSysRegs.PCLKCR1.bit.EPWM1 = 1; // ePWM1 모듈 클럭 활성화
    EDIS; // 보호된 레지스터 접근 비허용

    EPwm1Regs.TBCTL.bit.CTRMODE = TB_COUNT_UP; // 타임-베이스 카운터를 업 카운트 모드로 설정
    EPwm1Regs.TBCTL.bit.CLKDIV = 0; // 클럭 분주비 1/1 (SYSCLK = 150MHz)
    EPwm1Regs.TBCTL.bit.HSPCLKDIV = 2; // 고속 클럭 분주비 1/2 (TBCLK = 150MHz/2 = 75MHz)
    EPwm1Regs.TBPRD = 750; // 주기 레지스터 설정: 750 TBCLK = 10us (100kHz = 150MHz/2/750)
    EPwm1Regs.CMPA.bit.CMPA = duty; // 비교 레지스터 A 설정: 초기 50% 듀티 사이클
    EPwm1Regs.AQCTLA.bit.ZRO = AQ_SET; // TBCTR=0일 때 PWM_A 출력을 High로 설정
    EPwm1Regs.AQCTLA.bit.CAU = AQ_CLEAR; // TBCTR=CMPA일 때 PWM_A 출력을 Low로 설정

    EPwm1Regs.ETSEL.bit.INTEN = 1; // ePWM1 인터럽트 활성화
    EPwm1Regs.ETSEL.bit.INTSEL = ET_CTR_ZERO; // TBCTR=0일 때 인터럽트 발생
    EPwm1Regs.ETPS.bit.INTPRD = 1; // 첫 번째 이벤트에서 인터럽트 발생
    EPwm1Regs.ETCLR.bit.INT = 1; // 초기 인터럽트 플래그 클리어

    EPwm1Regs.TBCTL.bit.FREE_SOFT = 2; // Free run 모드: 에뮬레이션 중에도 동작 계속
}

void main(void) {
    InitSysCtrl(); // 시스템 클럭(150MHz)과 PLL 초기화
    DINT; // 모든 인터럽트 비활성화
    InitPieCtrl(); // PIE 컨트롤러 초기화
    IER = 0x0000; // CPU 인터럽트 레지스터 비활성화
    IFR = 0x0000; // 인터럽트 플래그 레지스터 클리어
    InitPieVectTable(); // PIE 인터럽트 벡터 테이블 초기화

    EALLOW; // 보호된 레지스터 접근 허용
    PieVectTable.EPWM1_INT = &epwm1_isr; // ePWM1 인터럽트 벡터를 ISR 함수에 연결
    EDIS; // 보호된 레지스터 접근 비허용

    ConfigureGPIO(); // GPIO 설정 함수 호출
    ConfigureEPWM1(); // ePWM1 설정 함수 호출

    PieCtrlRegs.PIEIER3.bit.INTx1 = 1; // PIE 그룹 3에서 ePWM1 인터럽트 활성화
    IER |= M_INT3; // CPU 인터럽트 그룹 3 활성화

    EINT; // 글로벌 인터럽트 활성화
    ERTM; // 실시간 모드 활성화: 디버깅 시 인터럽트 실시간 처리

    for(;;); // 무한 루프: PWM 신호 및 인터럽트 동작 지속
}

설명:

기능: ePWM1의 PWM_A 출력으로 100kHz PWM 신호 생성, 인터럽트를 통해 듀티 사이클 25%와 75% 간 전환
설정: Up 카운터, 주기 750(100kHz @ 75MHz), CMPA=188/563(25%/75% 듀티), 인터럽트 활성화
GPIO: GPIO0(ePWM1A), GPIO34(LED)
출력: GPIO0에 PWM 신호 출력, 듀티 동적 변경, LED ON

6. 사용 방법

6.1 환경 설정

C2000Ware 설치: C:\ti\c2000\C2000Ware_x_xx_xx_xx
CCS 프로젝트: TMS320F28335 타겟으로 프로젝트 생성, F28x_Project.h 포함
링커 파일: device_support\f2833x 폴더에서 링커 파일 추가

6.2 코드 실행

각 예제를 별도의 .c 파일로 저장하거나, main.c에 복사
다른 예제 코드 주석 처리

6.3 하드웨어 준비

PWM 출력: ePWM1A, ePWM1B 핀에 오실로스코프 또는 부하 연결
데드밴드: H-브리지 회로 사용 시 데드타임 확인
HRPWM: 고정밀 오실로스코프 사용
LED: GPIO34에 LED 연결
트립 존: GPIO2에 트립 신호 입력 연결

6.4 디버깅

CCS Expressions 창에서 EPwm1Regs.TBCTR, EPwm1Regs.CMPA 확인
EPwm1Regs.ETFLG로 이벤트 트리거 상태 점검
EPwm1Regs.TZFLG로 트립 존 동작 확인

7. 추가 팁

캘리브레이션: HRPWM 사용 시 Device_cal() 호출
노이즈 감소: PWM 출력에 저역통과 필터 사용
C2000Ware 참고: C:\ti\c2000\C2000Ware_x_xx_xx_xx\device_support\f2833x\examples\cpu1\epwm
문제 해결:
- PWM 출력 없음: TBCTL.bit.CTRMODE, AQCTLA 설정 확인
- ADC 트리거 실패: ETSEL.bit.SOCAEN, ETPS.bit.SOCAPRD 확인
- 트립 존 실패: TZSEL, TZCTL 설정 확인
TI 리소스: TI E2E 포럼, C2000Ware 예제

8. 결론

이 문서는 TMS320F28335 ePWM 모듈의 설정 방법과 Bitfield 구조를 활용한 예제 코드를 제공하여 다양한 애플리케이션에 적용 가능하도록 구성했습니다.

키워드: TMS320F28335, ePWM, C2000, PWM, 마이크로컨트롤러, Code Composer Studio, ADC 트리거, 데드밴드, 상보 PWM, HRPWM, 트립 존, 동기화, 페이즈 시프트, Up-Down 카운터

저작자표시 (새창열림)

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회로 설계자의 노트

[TMS320F28335] ePWM 사용법 : Bitfield 구조 활용 예제 코드

1. TMS320F28335 ePWM 모듈 개요

주요 사양

2. ePWM Bitfield 설정 상세

2.1 TBCTL (타임-베이스 제어 레지스터)

2.2 CMPCTL (비교 제어 레지스터)

2.3 AQCTLx (액션 퀄리파이어 제어 레지스터, x=A/B)

2.4 DBCTL (데드밴드 제어 레지스터)

2.5 ETSEL (이벤트 트리거 선택 레지스터)

2.6 HRCTL (고해상도 PWM 제어 레지스터)

3. ePWM 설정 절차

4. ePWM 설정 고려사항

5. 실용적인 ePWM 예제 코드 (Bitfield 구조)

5.1 예제 1: 기본 PWM 생성 (업 카운트)

5.2 예제 2: 데드밴드 PWM (모터 제어용)

5.3 예제 3: ADC 트리거를 위한 SOCA 생성

5.4 예제 4: HRPWM (고해상도 PWM)

5.5 예제 5: 트립 존(Trip Zone) 보호 기능

5.6 예제 6: 다중 ePWM 동기화

5.7 예제 7: PWM 인터럽트 기반 듀티 제어

6. 사용 방법

6.1 환경 설정

6.2 코드 실행

6.3 하드웨어 준비

6.4 디버깅

7. 추가 팁

8. 결론

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[TMS320F28335] ePWM 사용법 : Bitfield 구조 활용 예제 코드

1. TMS320F28335 ePWM 모듈 개요

주요 사양

2. ePWM Bitfield 설정 상세

2.1 TBCTL (타임-베이스 제어 레지스터)

2.2 CMPCTL (비교 제어 레지스터)

2.3 AQCTLx (액션 퀄리파이어 제어 레지스터, x=A/B)

2.4 DBCTL (데드밴드 제어 레지스터)

2.5 ETSEL (이벤트 트리거 선택 레지스터)

2.6 HRCTL (고해상도 PWM 제어 레지스터)

3. ePWM 설정 절차

4. ePWM 설정 고려사항

5. 실용적인 ePWM 예제 코드 (Bitfield 구조)

5.1 예제 1: 기본 PWM 생성 (업 카운트)

5.2 예제 2: 데드밴드 PWM (모터 제어용)

5.3 예제 3: ADC 트리거를 위한 SOCA 생성

5.4 예제 4: HRPWM (고해상도 PWM)

5.5 예제 5: 트립 존(Trip Zone) 보호 기능

5.6 예제 6: 다중 ePWM 동기화

5.7 예제 7: PWM 인터럽트 기반 듀티 제어

6. 사용 방법

6.1 환경 설정

6.2 코드 실행

6.3 하드웨어 준비

6.4 디버깅

7. 추가 팁

8. 결론

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