RH850P1X芯片学习笔记-Generic Timer Module (GTM)-ATOM

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ARU-connected Timer Output Module (ATOM)



Overview

ATOM Channel architecture

ATOM Channel modes

ATOM SYNCHRONOUS UPDATE

ATOM Interrupt signals

ATOM Register overview

ATOM Register description

ARU-connected Timer Output Module (ATOM)

Overview

连接ARU的定时器输出模块（ATOM）由于其与ARU的连接，能够在没有CPU交互的情况下生成复杂的输出信号。通常，通过连接到ARU的子模块（例如MCS、DPLL或PSM）在ARU连接上提供输出信号特性。每个ATOM子模块包含八个输出通道，这些通道可以在几种可配置的操作模式下相互独立操作。ATOM子模块的框图如图25.32所示


ATOM子模块的架构与TOM子模块类似，但有一些不同。首先，ATOM只集成了八个输出通道。因此，存在用于ATOM通道的一个ATOM全局控制子单元（AGC）。ATOM连接到ARU，可以设置来自ARU的单独读取请求和对ARU的写入请求。此外，ATOM通道能够代表时间戳生成信号，ATOM通道能够代表内部移位寄存器生成串行输出信号。
GLOBAL CHANNEL CONTROL BLOCK

TBU_CH0-2 (ACT_TB)时基匹配寄存器
HOST trigger
强制更新触发器(FUPD)
输出启用控制(OUTEN_STAT) w/ shadow (OUTEN_CTRL
通道启用控制(ENDIS_STAT) w/影子寄存器(ENDIS)
通道更新启用控制(UPEN_CTRL)
内部TRIG_0信号选择(INT_TRIG)


ATOM Channel architecture

每个ATOM通道能够根据四种操作模式生成输出信号。ATOM通道的体系结构类似于TOM通道的体系结构。ATOM通道的一般架构如图25.34所示。


两个计数器/比较单元CCU0和CCU1
24位计数器寄存器(CN0)时钟w/选择输入频率(CMU_CLK0-7)
信号输出产生单元(SOU)
ARU接口单元(ACI)
两个比较寄存器CM0和CM1与影子寄存器SR0和SR1连接到ARU
时钟源(CLK_SRC) w/ shadow (CLK_SRC_SR)
相对于TOM来说，主要多了一个ARU接口-ACI模块
ATOM Channel modes


SOMP-Signal Output Mode PWM

输出PWM
TOM功能，当CN0达到CM0或CM1时输出切换
一次或连续操作
CM0定义周期，CM1定义占空比
通过AEI总线进行同步/异步更新
通过ARU同步更新可以使用w/ or w/o ARU


SOMP - ARU

仅同步更新ARU SR0, SR1和CLK_SRC_SR(影子寄存器)
在ARU传输期间阻止从影子寄存器更新CM0和CM1以确保数据一致性







SR0保存CM0，即PWM周期，SR1保存CM1，即PWM占空比
SOMC-Signal Output Mode Compare


输出比较
基于CM0/CM1与TBU_TS0/TS1比较的输出动作
较大/相等或较小/相等比较
在CM0/CM1的时间戳匹配存储在通道阴影寄存器(SR0/SR1)


在编程匹配和输出动作后禁用ATOM通道

读取SR0/SR1并写入新的CM0/CM1后进行下一步匹配

必须配置并启用TBU


SOMC - ARU

在ARU控制CM0、CM1下，由ARU发送匹配行为和输出行为
非阻塞:如果没有匹配，ARU数据将连续传输到CM0, CM1和ACBI
阻塞:在CM0和CM1更新后，不向ARU请求新的数据，直到匹配


SOMC – COMPARE COMMAND

Serve first:在CCC0和CCU1上进行并行比较，第一次匹配导致输出动作，禁用第二次匹配
Serve last:首先比较CCU0，然后比较CCU1。
CCU0匹配触发输出动作
CCU1匹配切换输出状态
Single compare:只比较CCU0或CCU1，匹配时触发输出动作
ARU data request:切换到ARU RDADDR1并请求新的匹配数据，没有输出动作


配置TBU通道使用(TBU12_SEL)
使用时，比较大于等于或小于等于TBU_TS1/2 (CMP_CTRL)
如果CCU0使用TBU_TS0进行比较，则只有Greater-equal
SR0/SR1中比较匹配时的时间戳


SOMC – OUTPUT ACTION




ATOM Signal Output Mode Serial (SOMS)

CM1寄存器的位在通道输出上移出
在CM0中移位的位数
在ATOM_CH[x]_CTRL位ACB0中确定移动方向(左/右)

右:CM1数据对齐到0位左:CM1数据对齐到第23位

CCU0以计数器/比较模式运行，计数移位的位数


SERIAL OUTPUT - ARU

SR0和SR1以及移位方向
移动方向ACBI(0)
下一个ARU请求发出后，影子寄存器加载到CM0, CM1

如果通道更新被禁用(UPEN=0)，则没有连续的ARU请求

ATOM Signal Output Mode Buffered Compare(SOMB)

类似于SOMC(定义比较的输出操作)

新值存储在影子寄存器(ARU或AEI)中匹配后从阴影寄存器加载新值(SR0, SR1, ACB_SR)当没有新的阴影值CCU0/CCU1时，等待空闲

SOMB - COMPARE COMMAND


SOMB – OUTPUT ACTION


ATOM SYNCHRONOUS UPDATE

几个ATOM寄存器有影子寄存器
CM0/1, CLK_SRC, ENDIS, OUTEN
影子寄存器(CPU, DMA)的更新不影响通道操作
在触发状态下更新工作寄存器(当启用时)
更新多个影子寄存器时应禁用更新
通过AEI或ARU写入影子寄存器




触发方式：
Host CPU (HOST_TRIG)
TBU时间戳匹配(ACT_TB)
内部触发

From CCU0 on CN0 reset (CN0 >= CM0, end of a period)From ATOM[x-1] (INT_TRIG)From TIM_EXT_CAPTURE of TIM channel (EXT_FUPD)

SYNCHRONOUS UPDATE BY ARU




同步更新示例


同步更新：如下图所示，通过对SR1寄存器值更新，使得ATOM输出在下一个周期才同步一起更新CM1
ASYNCHRONOUS UPDATE

只能通过AEI外围总线主机(CPU, DMA)实现
直接写入工作寄存器CM0, CM1, ENDIS_STAT, OUTEN_STAT
新设置立即生效(无一致性)


通过直接对CM1寄存器值更新，使得ATOM输出可能在本次周期内输出就发生改变。
ATOM Interrupt signals


ATOM Register overview


ATOM Register description

GTM0ATOMiAGCGLBCTRL (i = 0 to 2)

使能通道更新CM0, CM1 and CLK_SRC

UPEN_CTRL：



RST_CH：写1后会复位对应的通道
HOST_TRIG：触发请求信号(参见AGC)来更新寄存器ENDIS_STAT和OUTEN_STAT
GTM0ATOMiAGCENDISCTRL (i = 0 to 2)


ENDIS_CTRL：使能通道通过trigger更新值


GTM0ATOMiAGCENDISSTAT (i = 0 to 2)


ENDIS_STAT:使能通道


GTM0ATOMiAGCACTTB (i = 0 to 2)


TBU_SEL：选择对应的TBU_TS
TB_TRIG：trigger触发位，触发后会自动clear
ACT_TB：设置与TBU_TS[x]的比较值，TBU_TS[x]大于该值时产生触发信号

GTM0ATOMiAGCOUTENCTRL (i = 0 to 2)


OUTEN_CTRL:使能通道输出由update trigger触发
GTM0ATOMiAGCOUTENSTAT (i = 0 to 2)


使能通道输出
GTM0ATOMiAGCFUPDCTRL (i = 0 to 2)




RSTCN0_CHx：强制更新事件时重置通道x的CN0



FUPD_CTRL0:是否使能强制更新ATOM通道0操作寄存器
GTM0ATOMiAGCINTTRIG (i = 0 to 2)


INT_TRIGx:选择输入信号TRIG_x作为触发源
GTM0ATOMixCTRL (i = 0, x = 0 to 7,i = 1, x = 0 to 7,i = 2, x = 0 to 4)


SOMB:使能SOMB功能
ABM：ARU阻塞方式
0:禁用ARU阻塞模式:ATOM连续地从ARU读取并更新CM0, CM1，独立于挂起的比较匹配事件
1:使能ARU阻塞模式:通过ARU更新CM0、CM1后，不从ARU读取新的数据，直到发生比较匹配事件
OSM：单次还是连续


SLA：执行Serve last ARU通信策略
0:捕获未提供给ARU的CCU0匹配事件后的SRx时间戳
1:捕获提供给ARU的CCU0匹配事件后的SRx时间戳
此位仅适用于SOMC模式。
TRIGOUT：选择输出trigger的方式，0-选择前一个通道的trigger，1-由CN0到达CM0触发
EXTTRIGOUT：选择TIM_EXT_CAPTURE(x)作为备用输出信号TRIG_[x]0:信号TRIG_[x-1]被选择作为TRIG_[x]的输出(如果TRIGOUT = 1)
1:选择信号TIM_EXT_CAPTURE(x)作为TRIG_[x]的输出(如果Trigout = 1)
EXT_TRIG：选择TIM_EXT_CAPTURE(x)作为触发信号
0:选择信号TIM_[x-1]作为触发器，复位CN0或开始单脉冲产生。
1:选择“信号TIM_EXT_CAPTURE(x)”
OSM_TRIG：启用触发信号OSM_TRIG触发单次脉冲
0:信号OSM_TRIG不能触发单脉冲产生启动
1:信号OSM_TRIG可以触发单脉冲生成启动(仅当位Osm = 1)
RST_CCU0：选择CN0的复位方式，0-CN0达到CM0复位，1-通过前一个通道的trigger复位
WR_REQ：CPU写请求位用于后期比较寄存器更新。（此位仅适用于SOMC和SOMB模式。）


CLK_SRC_SR：选择通道时钟，该时钟作为CN0计数用。
SL：选择输出的占空比的有效电平为高还是低
CMP_CTRL：CCUx比较策略选择。
0:与TBU时间基准值比较大于等于(TBU_TSx≥CMx)
1:与TBU时间基准值比较小于/等于(TBU_TSx≤CMx)
ACB：ATOM模式控制位。
ARU_EN：ARU输入流使能。
0:关闭ARU输入流
1:表示ARU输入流使能


TB12_SEL：选择时间基准值TBU_TS1或TBU_TS2。
0:选择TBU_TS1进行比较
1:选择TBU_TS2进行比较
MODE：选择ATOM通道模式。
GTM0ATOMixSTAT (i = 0, x = 0 to 7,i = 1, x = 0 to 7,i = 2, x = 0 to 4)


ACBO：ATOM内部状态位。
ACBO[3] = 1: CCU0比较匹配发生
ACBO[4] = 1: CCU1比较匹配发生
WRF：CPU写请求失败，延迟更新。
0:后期更新成功，CCUx单元等待比较。
1:后期更新失败。


DV：存储在比较寄存器中的有效ARU数据。
0:寄存器CM0和/或CM1中没有存储有效数据，没有激活比较。
1:有效数据存储在CM0和/或CM1中，启动比较
ACBI：ATOM模式控制位。
OL：ATOM_CHx_OUT的实际输出信号电平。
0:实际输出信号电平低
1:实际输出信号电平高

GTM0ATOMixRDADDR


RDADDR1/0：ARU读地址1/0。
GTM0ATOMixCN0


CN0:ATOM计数寄存器
GTM0ATOMixCM0


CM0：ATOM CCU0比较寄存器，用来设置周期。
GTM0ATOMixSR0


SR0:CM0的影子寄存器，ATOM同步更新时使用
GTM0ATOMixCM1


CM1:ATOM CCU1比较寄存器，设置为0时表示占空比0%。
GTM0ATOMixSR1


SR1:CM1的影子寄存器，TOM通道同步更新时使用
GTM0ATOMixIRQNOTIFY (x = 0 to 7)


CCU1/0TC:CCU1/0通道x触发条件中断。
0:没有中断。
1: CCU1/0触发条件中断被ATOM通道x触发,CCU0在周期触发，CCU1在占空比到达时触发
GTM0ATOMixIRQEN (x = 0 to 7)


CCU1/0TC_IRQ_EN:ATOM_CCU1/0TC_IRQ中断使能。
0:关闭中断，中断在GTM-IP之外不可见。
1:使能中断，中断在GTM-IP外可见。

GTM0ATOMixIRQFORCINT (x = 0 to 7)


TRG_CCU1/0TC：通过软件触发ATOM_CCU1/0TC_IRQ中断。
GTM0ATOM00IRQMOD (x = 0 to 7)


IRQ_MODE:IRQ模式选择
00:电平模式
01:脉冲模式
10:脉冲通知模式
11:单脉冲模式