使用LTC8500和STM32F446RE释放PWM的全部潜力
48通道，1个SPI连接 - 释放你的创造力！
已发布 10月 08, 2024
点击板
PWM 2 Click
开发板
Nucleo 64 with STM32F446RE MCU
编译器
NECTO Studio
微控制器单元
STM32F446RE
通过一个接口控制 48 个通道，您可以完全掌控 PWM，实现精确高效地管理您的设备和应用程序。
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硬件概览
它是如何工作的？
PWM 2 Click 基于 Analog Devices 的 LT8500，这是一款具有 12 位分辨率和 50MHz 串行接口的 48 通道 LED PWM 发生器。该 IC 具有 48 个独立的 12 位 PWM 通道，每个通道具有高达原始占空比 50% 的 6 位校正。LT8500 IC 通过 PWMCK 引脚的时钟信号进行时钟同步。时钟信号的频率最高可达 25MHz，生成最高 6.1kHz 的 PWM 输出频率，足以满足大多数需求。LT8500 串行接口的理论最高速度可达 50MHz，但实际速度将取决于许多因素。mikroBUS™ 的 PWM 引脚上的时钟信号触发内部计数器寄存器（PWMCK）。该寄存器与与每个通道相关的 PWMRSYNC 寄存器的内容进行比较。每当计数器值小于特定通道 PWMRSYNC 寄存器中的值时，该通道的 PWM 输出就会变为高逻辑电平。因此，输出 PWM 信号的频率由 PWMCK 引脚上的时钟信号频率决定。这代表了 LT8500 IC 的基本工作原理。PWMCK 引脚连接到 mikroBUS™ 的 PWM 引脚。该设备使用行业标准的 SPI 接口进行通信。LDI
引脚充当正常的片选（Chip Select），用于锁存 SPI 数据，但如果保持高逻辑电平超过 50µs，则具有附加功能。在这种情况下，IC 将被重置，所有输出将被清空。因此，应注意不要将该引脚保持在高逻辑电平超过 5µs。LDI 引脚连接到 mikroBUS™ 的 CS 引脚，并标记为 LDI。除了常规的 SPI 接口线路外，LT8500 PWM 发生器 IC 还提供串行接口时钟输出信号（SCKO），允许额外的设备连接到并行的 5 线拓扑结构（LDI、SCKI、SDI、SDO 和 SCKO）。这允许大规模级联，而无需偏斜平衡或缓冲信号。标准的 2.54 间距引脚上提供了这些额外的引脚。这些引脚的详细信息可在 LT8500 数据表中找到。该设备通过 SPI 接口发送命令帧进行控制。有八种不同的命令用于控制以下参数：PWM 输出更新（同步或异步到 PWM 周期）、点校正因子、自检初始化、组之间的相移（16 个通道的组）、启用/禁用 PWM 输出驱动器以及启用/禁用点校正。一个帧由每个 48 个 PWM 通道的 12 位数据字段组成，
后跟一个包含八个命令代码之一的 8 位命令字段。状态帧通过 SDO 引脚时钟，向主 MCU 提供帧信息：LED 故障状态、相移状态、校正状态、同步状态等。这些信息可用于主 MCU 应用程序的故障排除或其他目的。正如前面提到的，LT8500 IC 的附加功能通过板载引脚提供，以及 48 个 PWM 通道输出。这些输出并非用于驱动高电流设备，因此 PWM 2 click 最好用作附加电路的驱动器，无论是简单的 MOSFET LED 驱动器还是更复杂的 IC，如 LT3595A LED 驱动器，它有一个专用输入引脚，允许检测到即使在外部连接的 LT3595 IC 上的开路 LED 条件。板载引脚还提供来自 mikroBUS™ 的固定 5V 输出，用于辅助目的。此 Click board™ 可通过 PWR SEL 跳线选择使用 3.3V 或 5V 逻辑电压电平运行。这样，3.3V 和 5V 兼容的 MCU 都可以正确使用通信线路。此外，此 Click board™ 配备了一个库，包含易于使用的函数和示例代码，可用作进一步开发的参考。
功能概述
开发板
Nucleo-64 搭载 STM32F446RE MCU 提供了一种经济高效且灵活的平台，供开发者探索新想法并原型设计他们的项目。该板利用 STM32 微控制器的多功能性，使用户能够为他们的项目选择最佳的性能与功耗平衡。它配备了 LQFP64 封装的 STM32 微控制器，并包含了如用户 LED（同时作为 ARDUINO® 信号）、用户和复位按钮，以及 32.768kHz 晶体振荡器用于精确的计时操作等基本组件。Nucleo-64 板设计考虑到扩展性和灵活性，它特有的 ARDUINO® Uno
V3 扩展连接器和 ST morpho 扩展引脚头，提供了对 STM32 I/O 的完全访问，以实现全面的项目整合。电源供应选项灵活，支持 ST-LINK USB VBUS 或外部电源，确保在各种开发环境中的适应性。该板还配备了一个具有 USB 重枚举功能的板载 ST-LINK 调试器/编程器，简化了编程和调试过程。此外，该板设计旨在简化高级开发，它的外部 SMPS 为 Vcore 逻辑供电提供高效支持，支持 USB 设备全速或 USB SNK/UFP 全速，并内置加密功能，提升了项目的功效
和安全性。通过外部 SMPS 实验的专用连接器、 用于 ST-LINK 的 USB 连接器以及 MIPI® 调试连接器，提供了更多的硬件接口和实验可能性。开发者将通过 STM32Cube MCU Package 提供的全面免费软件库和示例得到广泛支持。这些，加上与多种集成开发环境（IDE）的兼容性，包括 IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM 和 STM32CubeIDE，确保了流畅且高效的开发体验，使用户能够充分利用 Nucleo-64 板在他们的项目中的能力。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU
建筑
ARM Cortex-M4
MCU 内存 (KB)
512
硅供应商
STMicroelectronics
引脚数
64
RAM (字节)
131072
你完善了我！
配件
Click Shield for Nucleo-64 配备了两个专有的 mikroBUS™ 插座，使得所有的 Click board™ 设备都可以轻松地与 STM32 Nucleo-64 开发板连接。这样，Mikroe 允许其用户从不断增长的 Click boards™ 范围中添加任何功能，如 WiFi、GSM、GPS、蓝牙、ZigBee、环境传感器、LED、语音识别、电机控制、运动传感器等。您可以使用超过 1537 个 Click boards™，这些 Click boards™ 可以堆叠和集成。STM32 Nucleo-64 开发板基于 64 引脚封装的微控制器，采用 32 位 MCU，配备 ARM Cortex M4 处理器，运行速度为 84MHz，具有 512Kb Flash 和 96KB SRAM，分为两个区域，顶部区域代表 ST-Link/V2 调试器和编程器，而底部区域是一个实际的开发板。通过 USB 连接方便地控制和供电这些板子，以便直接对 Nucleo-64 开发板进行编程和高效调试，其中还需要额外的 USB 线连接到板子上的 USB 迷你接口。大多数 STM32 微控制器引脚都连接到了板子左右边缘的 IO 引脚上，然后连接到两个现有的 mikroBUS™ 插座上。该 Click Shield 还有几个开关，用于选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平和 mikroBUS™ 插座本身的逻辑电压电平。此外，用户还可以通过现有的双向电平转换器，使用任何 Click board™，无论 Click board™ 是否在 3.3V 或 5V 逻辑电压电平下运行。一旦将 STM32 Nucleo-64 开发板与我们的 Click Shield for Nucleo-64 连接，您就可以访问数百个工作于 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的 Click boards™。
使用的MCU引脚
mikroBUS™映射器
“仔细看看！”
Click board™ 原理图
一步一步来
项目组装
从选择您的开发板和Click板™开始。以Nucleo 64 with STM32F446RE MCU作为您的开发板开始。
实时跟踪您的结果
应用程序输出
1. 应用程序输出 - 在调试模式下，“应用程序输出”窗口支持实时数据监控，直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境，以确保数据正确显示。
2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输，实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置，以确保正常运行。有关分步设置说明，请参考提供的教程。
3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据，使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置，请按照提供的教程，其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时，请使用以下函数：plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式，用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称，并将“variable_name”替换为要显示的参数。
软件支持
库描述
此库包含 PWM 2 Click 驱动程序的 API。
关键功能:
pwm2_set_channel- 设置通道功能。pwm2_pwm_start- 启动 PWM 模块。send_output_enable_frame- 启用输出帧。
开源
代码示例
完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio。 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。
/*!
* \file
* \brief Pwm2 Click example
*
* # Description
* This application send the PWM signal in one or more outputs.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Configures the click board and sets all PWM channels on the click board to
* 50% duty cycle with the phase shift enabled.
*
* ## Application Task
* The first 10 PWM channels of PWM2 Click board are switched back and forth
* from 25% duty cycle to 75% duty cycle every 10 seconds.
*
* \author MikroE Team
*
*/
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES
#include "board.h"
#include "pwm2.h"
// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES
static pwm2_t pwm2;
void application_init ( void )
{
pwm2_cfg_t cfg;
// Click initialization.
pwm2_cfg_setup( &cfg );
PWM2_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
pwm2_init( &pwm2, &cfg );
pwm2_set_duty_cycle( &pwm2, 0.5 );
pwm2_pwm_start( &pwm2 );
pwm2_default_cfg( &pwm2 );
pwm2_toggle_phase_shift( &pwm2 );
//setting all 48 PWM channels of the PWM2 click to 50% duty
for( uint8_t cnt = 1; cnt < 49; cnt++ )
{
pwm2_set_channel( &pwm2, cnt, PWM2_50_PERCENT_DUTY, PWM2_NO_CORRECTION );
}
}
void application_task ( void )
{
for ( uint8_t cnt = 1; cnt < 10; cnt++ )
{
pwm2_set_channel( &pwm2, cnt, PWM2_25_PERCENT_DUTY, PWM2_NO_CORRECTION );
}
Delay_ms( 10000 );
for ( uint8_t cnt = 1; cnt < 10; cnt++ )
{
pwm2_set_channel( &pwm2, cnt, PWM2_75_PERCENT_DUTY, PWM2_NO_CORRECTION );
}
Delay_ms( 10000 );
}
void main ( void )
{
application_init( );
for ( ; ; )
{
application_task( );
}
}
// ------------------------------------------------------------------------ END
