Microsoft PowerPoint - RL78G14_動画マニュアル_タイマRD.ppt [互換モード]

Rev. 0.00

ルネサス エレクトロニクス株式会社

ルネサス半導体トレーニングセンター

2013/08/02

コンテンツ



タイマRDの概要



PWM機能のプログラム・サンプル紹介

タイマRDの機能、モード

使用チャネル

動作モード

チャネル0, チャネル1

独立で使用

タイマモード インプットキャプチャ機能

タイマモード アウトプットコンペア機能

タイマモード PWM機能

チャネル0、チャネル1

組み合わせて使用

リセット同期PWMモード

相補PWMモード

PWM3モード

同期動作

設定

クロック

設定

チャネル0

チャネル1

TRDGRA1

TRDGRB1

f

TRDCLK

f

/X

クロック

設定

f

TRDCLK

f

/X

TDR1

TRDIOB1

TRDIOC1

TRDIOD1

TRDIOA1

TRDGRC1

TRDGRD1

TRDGRA0

TRDGRB0

TDR0

TRDIOB0

TRDIOC0

TRDIOD0

TRDIOA0

TRDGRC0

TRDGRD0

○チャネルを組み合わせて使用 – リセット同期PWM、相補同期PWM、PWM3

PWM機能の動作概要

○チャネル毎に使用 – PWM機能

3本

3本

3相

計6本(正相、逆相)

PWM出力

カウンタ

出力変化点

バッファ

周期

カウンタ

出力変化点

バッファ

周期

_2本

PWMとは

 PWM（Pulse Width Modulation：パルス幅変調）はパルス波のデューティ比を変化さ

せて変調する変調方法

 デューティ比を変化させることで、電圧や電流を制御できる

デューティ

比

波形例

平均電流

小

大

キャリア周期

アクティブ期間

小さい

大きい

非アクティブ期間

仕様

タイマRD0のPWM機能を使用し、周期100μsのPWM波形を3本出力します。

出力する信号は以下のとおりです。

・TRDIOB0端子出力：Lレベル出力期間(25μs) → Hレベル出力期間(75μs)

・TRDIOC0端子出力：Lレベル出力期間(50μs) → Hレベル出力期間(50μs)

・TRDIOD0端子出力：Lレベル出力期間(75μs) → Hレベル出力期間(25μs)

パルス出力強制遮断入力機能は禁止し、1周期経過ごとに割り込みを発生させます。

また、PWM波形を連続出力します。

＜設定条件＞

・カウントソースにfCLK(16MHz)を

使用します。

PWM周期：100μs

周期設定値

出力変化点設定値3

出力変化点設定値2

出力変化点設定値1

TRDIOB0端子出力

TRDIOC0端子出力

25μs

75μs

50μs

R_Systeminit

CPU初期設定

R_CGC_Create()

return

周辺I/Oリダイレクション

機能禁止

タイマRD初期設定

R_TMR_RD0_Create()

hdwinit

周辺機能初期設定

R_Systeminit()

return

マスカブル割り込み許可

マスカブル割り込み禁止

_@cstart

初期設定関数

hdwinit()

main()

_@cend

初期設定のフロー

R_TMR_RD0_Create

タイマRDへのクロック供給許可

タイマRD0のカウント設定

タイマRD0割り込み禁止

タイマRD割り込み優先レベル設定

タイマRDモードレジスタ設定

タイマRD PWM機能選択

・TRDGRD0レジスタ機能 ： ジェネラルレジスタ

・TRDGRC0レジスタ機能 ： ジェネラルレジスタ

・TRDIOD0端子 ： PWM機能

・TRDIOC0端子 ： PWM機能

・TRDIOB0端子 ： PWM機能

タイマRDの設定フロー（1/3）

タイマRDへのクロック供給許可

 周辺イネーブル・レジスタ1（PER1）

タイマRD0のカウント設定

 タイマRDスタートレジスタ（TRDSTR）

タイマRD0割り込み処理禁止

 割り込みマスク・フラグ・レジスタ（MK2H）

タイマRD0割り込み要求フラグクリア

 割り込み要求フラグ・レジスタ（IF2H）

 対応する割り込み要求の発生または命令の実行によりセット

 リセット信号発生時または命令の実行によりクリア

割り込み優先レベルの設定

 優先順位指定フラグ・レジスタ（PR02H, PR12H）

 PR0xyレジスタとPR1xyレジスタを組み合わせて，対応するマスカブル割り込み

の優先順位レベルを設定

タイマRDモードレジスタ設定

 タイマRDモードレジスタ（TRDMR）

 ジェネラルレジスタの機能選択や同期の許可／禁止を設定

タイマRD PWM機能選択

 タイマRD PWM機能選択レジスタ（TRDPMR）

 タイマRDの端子をPWMとして使用するか、それ以外の機能として使用するかを

設定する

void R_TMR_RD0_Create(void)

{

TRD0EN = 1;

TRDSTR &= 0xfe;

TRDMK0 = 1;

TRDIF0 = 0;

TRDPR10 = 1;

TRDPR00 = 1;

TRDMR |= 0ｘ00;

TRDPMR |= 0ｘ07;

TRDDF0 = 0x00;

TRDOER1 &= 0xf0;

TRDOER1 |= 0x01;

TRDOCR |= 0x00;

TRDCR0 |= 0x20;

TRDIER0 = 0x01;

TRDPOCR0 = 0x07;

TRDGRA0 = 1599;

TRDGRB0 = 399;

TRDGRC0 = 799;

TRDGRD0 = 1199;

P1 &= 0x1f;

タイマRDの設定関数（1/3）

パルス強制遮断禁止

タイマRD出力設定

初期出力レベル設定

・全端子パルス強制遮断禁止

・PWM出力端子は出力許可

・それ以外の端子は出力禁止

タイマRDの設定フロー(1/3)

タイマRDの設定フロー(3/3)

・出力端子は全て非アクティブレベル

タイマRD制御レジスタ設定

コンペア一致割り込み設定

・TRDGRA0レジスタとのコンペア一致でTRD0レジスタクリア

・1周期経過時に割り込み発生

タイマRDの設定フロー（2/3）

パルス強制遮断禁止

 タイマRDデジタルフィルタ機能選択レジスタ（TRDDF0）

 PWM機能では、端子出力の強制遮断の許可／禁止、強制遮断時の出力レ

ベルを設定

DFB

DFD

PENB1

DFA

DFC

PENB0

TRDIOD

端子パルス強制遮断制御

TRDIOC 端子パルス強制遮断制御

TRDIOB

端子パルス強制遮断制御

R/W

0

0

強制遮断禁止

R/W

0

1

ハイインピーダンス出力

1

0

L出力

1

1

H出力

これらのモードで対応する端子をタイマRDの出力ポートとして使用しない場合、強制遮断禁止の

00Bに設定してください。また、カウント停止中に設定してください。

INTP

ELC

によって強制遮断

→ 出力を変更

タイマRD出力設定

 タイマRD出力マスタ許可レジスタ1（TRDOER1）

初期出力レベル設定

 タイマRD出力制御レジスタ（TRDOCR）

タイマRD制御レジスタ設定

-カウンタクリア選択- タイマRD制御レジスタ（TRDCR0）

 カウンタクリア、クロックエッジ、カウントソースを設定

TRD0 カウンタ

タイマRD制御レジスタ設定

-カウントソース選択- タイマRD制御レジスタ（TRDCR0）

コンペア一致割り込み設定

 タイマRD割り込み許可レジスタ（TRDIER0）

void R_TMR_RD0_Create(void)

{

TRD0EN = 1;

TRDSTR &= 0xfe;

TRDMK0 = 1;

TRDIF0 = 0;

TRDPR10 = 1;

TRDPR00 = 1;

TRDMR |= 0ｘ00;

TRDPMR |= 0ｘ07;

TRDDF0 = 0x00;

TRDOER1 &= 0xf0;

TRDOER1 |= 0x01;

TRDOCR |= 0x00;

TRDCR0 |= 0x20;

TRDIER0 = 0x01;

TRDPOCR0 = 0x07;

TRDGRA0 = 1599;

TRDGRB0 = 399;

TRDGRC0 = 799;

TRDGRD0 = 1199;

P1 &= 0x1f;

タイマRDの設定関数（2/3）

出力レベル選択

PWM周期設定

PWM出力変化点設定

・全ての出力はアクティブレベルH

・PWM周期 ： 100μs

タイマRDの設定フロー(2/3)

・TRDGRB0出力変化点 ： 25μs

・TRDGRC0出力変化点 ： 50μs

・TRDGRD0出力変化点 ： 75μs

ポートレジスタ設定

・"0"を出力

・出力モード

return

タイマRDの設定フロー（3/3）

出力レベル選択

 タイマRD PWM機能出力レベル制御レジスタ（TRDPOCR0）

 PWMを出力する場合のアクティブレベルを設定

PWM周期のカウント設定

m

m+1カウント

周期100μs

)

1

(

1







m

fk

PWM周期

(

1

)

]

[

16

1

]

[

100





m



MHz

s

μ

_m



₁₅₉₉

m=1599

 タイマRDジェネラルレジスタA0（TRDGRA0）

 TRDGRA0にPWMの周期を設定

PWM出力変化点のカウント設定

Lレベル期間50μs

Lレベル期間75μs

 タイマRDジェネラルレジスタB0、C0、D0（TRDGRB0、TRDGRC0、TRDGRD0）

 PWM機能では、出力変化点を設定

399

1

25

16









[MHz]

[

s]

n



799

1

50

16









[MHz]

[

s]

o



99

1

1

1

75

16









[MHz]

[

s]

p



ポートレジスタ設定

 ポート・レジスタ（Pxx）

 ポートの出力ラッチの値を設定

 ポート・モード・レジスタ（PMｘｘ）

void R_TMR_RD0_Create(void)

{

TRD0EN = 1;

TRDSTR &= 0xfe;

TRDMK0 = 1;

TRDIF0 = 0;

TRDPR10 = 1;

TRDPR00 = 1;

TRDMR |= 0ｘ00;

TRDPMR |= 0ｘ07;

TRDDF0 = 0x00;

TRDOER1 &= 0xf0;

TRDOER1 |= 0x01;

TRDOCR |= 0x00;

TRDCR0 |= 0x20;

TRDIER0 = 0x01;

TRDPOCR0 = 0x07;

TRDGRA0 = 1599;

TRDGRB0 = 399;

TRDGRC0 = 799;

TRDGRD0 = 1199;

P1 &= 0x1f;

タイマRDの設定関数（3/3）

timer_rd0_start

タイマRD0割り込み許可

コンペア一致フラグAクリア

main

タイマRDカウント開始設定

timer_rd0_start()

タイマRD0割り込み要求フラグ

クリア

タイマRD0カウント開始

mainのフロー

timer_rd0_start

return

タイマRD0割り込み許可

コンペア一致フラグAクリア

タイマRD0割り込み要求フラグ

クリア

タイマRD0カウント開始

タイマRDのカウント開始関数

void timer_rd0_start(void)

{

unsigned char work = 0;

work = TRDSR0;

TRDSR0 = work & 0x1E;

TRDIF0 = 0;

TRDMK0 = 0;

TRDSTR |= 0x01;

}

タイマRD割り込み関数

__interrupt static void r_tmr_rd0_interrupt(void)

{

unsigned char work = 0;

work = TRDSR0;

TRDSR0 = work & 0x1E;

}

相補PWMとは



正相のPWM出力信号と逆相のPWM出力信号の組合せ



短絡防止時間をもつ

正相

仕様

相補PWM モードを使用し、350μs周期のPWM波形の正相を3本、逆相を3本の計6

本、PWMの1/2周期ごとの反転出力を1本出力します。出力するPWM波形は4種類で

す。10パルス出力したタイミングで波形を切り替えます。PWM波形は、波形1→波形

2→波形3→波形2→波形4→波形1の順に繰り返し出力します。

パルス出力強制遮断入力機能は禁止し、1周期経過ごとに割り込みを発生させます。

また、PWM波形を連続出力し、出力レベルのアクティブはL、初期出力レベルはHとし

ます。

＜設定条件＞

• カウントソースはfCLK(16MHz)

を使用します。

PWM波形1の仕様

正相出力：非アクティブレベルH期間(50μs)→アクティブレベルL期間(250μs)→

非アクティブレベルH期間(50μs)

逆相出力：アクティブレベルL期間(25μs)→短絡防止時間(25μs)→

非アクティブレベルH期間(250μs)→短絡防止時間(25μs)→

アクティブレベルL期間(25μs)

初期設定のフロー

R_Systeminit

CPU初期設定

R_CGC_Create()

return

周辺I/Oリダイレクション

機能禁止

タイマRD初期設定

R_TMR_RD0_Create()

hdwinit

周辺機能初期設定

R_Systeminit()

return

マスカブル割り込み許可

マスカブル割り込み禁止

_@cstart

初期設定関数

hdwinit()

main()

_@cend

タイマRD1のカウント設定

 タイマRDスタートレジスタ（TRDSTR）

タイマRD1割り込み処理禁止

 割り込みマスク・フラグ・レジスタ（MK2H）

タイマRD0割り込み要求フラグクリア

 割り込み要求フラグ・レジスタ（IF2H）

 対応する割り込み要求の発生または命令の実行によりセット

 リセット信号発生時または命令の実行によりクリア

void R_TMR_RD0_Create(void)

{

TRD0EN = 1;

TRDSTR &= (uint8_t)~0x03;

TRDMK0 = 1;

TRDIF0 = 0;

TRDMK1 = 1;

TRDIF1 = 0;

TRDPR10 = 1;

TRDPR00 = 1;

TRDMR = 0xE0;

TRDFCR |= 0x02;

TRDDF0 = 0x00;

TRDDF1 = 0x00;

TRDOER1 = 0x01;

TRDCR0 = 0x00;

TRDCR1 = 0x00;

TRDIER0 = 0x01;

TRDIER1 = 0x00;

TRDOCR = 0x00;

TRD0 = 400;

TRDGRA0 = 3198;

TRDGRB0 = 799;

TRDGRA1 = 799;

TRDGRB1 = 799;

TRDGRD0 = 799;

TRDGRC1 = 799;

TRDGRD1 = 799;

タイマRDの設定関数（1/4）

タイマRDモードレジスタ設定

タイマRD機能制御レジスタ設定

パルス強制遮断禁止

・バッファレジスタの設定

・出力レベル：初期出力"H"、アクティブレベル"L"

(正相、逆相ともに)

タイマRDの設定フロー(1/4)

タイマRDの設定フロー(3/4)

・全端子のパルス強制遮断禁止

タイマRD出力設定

・TRDIOA0端子のみ出力禁止

タイマRDの設定フロー（2/4）

タイマRDモードレジスタ設定

-ジェネラルレジスタの機能選択- タイマRDモードレジスタ（TRDMR）

 ジェネラルレジスタの機能選択や同期の許可／禁止を設定

出力変化点を変更するためには、これらに対応する

バッファレジスタを使う必要がある。

タイマRDモードレジスタ設定

-タイマの同期動作設定- タイマRDモードレジスタ（TRDMR）

タイマ

RD機能制御

-出力レベル選択- タイマRD機能制御レジスタ（TRDFCR）

タイマ

RD機能制御

-コンビネーションモード選択- タイマRD機能制御レジスタ（TRDFCR）

 出力レベルの選択、PWM機能を使用したモードの選択

パルス強制遮断禁止

 タイマRDデジタルフィルタ機能選択レジスタ（TRDDF0、TRDDF1）

 PWM機能では、端子出力の強制遮断の許可／禁止、強制遮断時の出力レ

ベルを設定

DFB

DFD

PENB1

DFCK1

DFA

DFC

PENB0

DFCK0

TRDIOD端子

TRDIOC端子

TRDIOB端子

TRDIOA端子

パルス強制遮断制御

R/W

0

0

強制遮断禁止

R/W

0

1

ハイインピーダンス出力

1

0

L出力

1

1

H出力

これらのモードで対応する端子をタイマRDの出力ポートとして使用しない場合、強制遮断禁止の

タイマRD出力設定

 タイマRD出力マスタ許可レジスタ1（TRDOER1）

void R_TMR_RD0_Create(void)

{

TRD0EN = 1;

TRDSTR &= (uint8_t)~0x03;

TRDMK0 = 1;

TRDIF0 = 0;

TRDMK1 = 1;

TRDIF1 = 0;

TRDPR10 = 1;

TRDPR00 = 1;

TRDMR = 0xE0;

TRDFCR |= 0x02;

TRDDF0 = 0x00;

TRDDF1 = 0x00;

TRDOER1 = 0x01;

TRDCR0 = 0x00;

TRDCR1 = 0x00;

TRDIER0 = 0x01;

TRDIER1 = 0x00;

TRDOCR = 0x00;

TRD0 = 400;

TRDGRA0 = 3198;

TRDGRB0 = 799;

TRDGRA1 = 799;

TRDGRB1 = 799;

TRDGRD0 = 799;

TRDGRC1 = 799;

TRDGRD1 = 799;

タイマRDの設定関数（2/4）

タイマRD制御レジスタ設定

 タイマRD制御レジスタ（TRDCR0、TRDCR1）

コンペア一致割り込み設定

 タイマRD割り込み許可レジスタ（TRDIER0、TRDIER1）

 インプットキャプチャ／コンペア一致割り込みの許可／禁止を設定

チャネル0

チャネル1

TRDIOC0端子出力レベル設定

 タイマRD出力制御レジスタ（TRDOCR）

 パルスの初期出力レベルを設定

タイマRDカウントソース設定

コンペア一致割り込み設定

タイマRDの設定フロー(2/4)

TRDIOC0端子出力レベル設定

タイマRDの設定フロー(4/4)

void R_TMR_RD0_Create(void)

{

TRD0EN = 1;

TRDSTR &= (uint8_t)~0x03;

TRDMK0 = 1;

TRDIF0 = 0;

TRDMK1 = 1;

TRDIF1 = 0;

TRDPR10 = 1;

TRDPR00 = 1;

TRDMR = 0xE0;

TRDFCR |= 0x02;

TRDDF0 = 0x00;

TRDDF1 = 0x00;

TRDOER1 = 0x01;

TRDCR0 = 0x00;

TRDCR1 = 0x00;

TRDIER0 = 0x01;

TRDIER1 = 0x00;

TRDOCR = 0x00;

TRD0 = 400;

TRDGRA0 = 3198;

TRDGRB0 = 799;

TRDGRA1 = 799;

TRDGRB1 = 799;

TRDGRD0 = 799;

TRDGRC1 = 799;

TRDGRD1 = 799;

P1 &= 0x80;

PM1 &= 0x80;

タイマRDの設定関数（3/4）

相補PWMのカウント設定値の考え方

1/2周期

短絡防止時間の設定

 タイマRDカウンタ0（TRD0）

 相補PWMモードでは短絡防止時間を設定

p

fk





1

短絡防止時間

p

MHz





16

1

s

25μ

p



400

p:短絡防止時間

400

25μs

PWM周期設定

3198

2

)

2

(

1











m

p

fk

PWM周期

(

2

400

)

2

16

1

350





m







MHz

s



m



3198

 タイマRDジェネラルレジスタA0（TRDGRA0）

 相補PWMモードではPWM周期を設定

1/2周期

PWM出力変化点計算方法

799

799

799

 タイマRDジェネラルレジスタB0、A1、B1（TRDGRB0、TRDGRA1、TRDGRB1）

 相補PWMモードではPWM出力変化点を設定

n：出力変化点

)

1

(

1







n

fk

PWM出力変化点

(

1

)

16

1

0

5





n



MHz

s



n



799

50μs

バッファレジスタ設定

 タイマRDジェネラルレジスタD0、C1、D1（TRDGRD0、TRDGRC1、TRDGRD1 ）

 バッファレジスタとして使用するため、TRDGRB0、TRDGRA1、TRDGRB1と

同じ値を設定

ポートレジスタ設定

 ポート・レジスタ（Pxx）

 ポートの出力ラッチの値を設定

 ポート・モード・レジスタ（PMｘｘ）

void R_TMR_RD0_Create(void)

{

TRD0EN = 1;

TRDSTR &= (uint8_t)~0x03;

TRDMK0 = 1;

TRDIF0 = 0;

TRDMK1 = 1;

TRDIF1 = 0;

TRDPR10 = 1;

TRDPR00 = 1;

TRDMR = 0xE0;

TRDFCR |= 0x02;

TRDDF0 = 0x00;

TRDDF1 = 0x00;

TRDOER1 = 0x01;

TRDCR0 = 0x00;

TRDCR1 = 0x00;

TRDIER0 = 0x01;

TRDIER1 = 0x00;

TRDOCR = 0x00;

TRD0 = 400;

TRDGRA0 = 3198;

TRDGRB0 = 799;

TRDGRA1 = 799;

TRDGRB1 = 799;

TRDGRD0 = 799;

TRDGRC1 = 799;

TRDGRD1 = 799;

P1 &= 0x80;

PM1 &= 0x80;

タイマRDの設定関数（4/4）

timer_rd0_start

タイマRD0割り込み許可

コンペア一致フラグAクリア

タイマRD0割り込み要求フラグ

クリア

タイマRD0カウント開始

タイマRDのカウント開始関数

void timer_rd0_start(void)

{

unsigned char work = 0;

work = TRDSR0;

TRDSR0 = work & 0x1E;

TRDIF0 = 0;

TRDMK0 = 0;

TRDSTR |= 0x03;

}

タイマRD0割り込みのフロー

A

B

タイマRD0割り込み

関数

__interrupt static void r_tmr_rd0_interrupt(void)

{

unsigned char work = 0;

work = TRDSR0;

TRDSR0 = work & 0x1E;

int_cnt++;

if (int_cnt >= 10) {

int_cnt = 0x00;

output_chg_mode++;

if(output_chg_mode >= 5) {

output_chg_mode = 0;

}

switch (output_chg_mode) {

case 0:

TRDGRD0 = 1999;

TRDGRC1 = 1999;

TRDGRD1 = 1999;

break;

case 1:

TRDGRD0 = 0;

TRDGRC1 = 0;

TRDGRD1 = 0;

break;

__interrupt static void r_tmr_rd0_interrupt(void)

{

case 2:

TRDGRD0 = 1999;

TRDGRC1 = 1999;

TRDGRD1 = 1999;

break;

case 3:

TRDGRD0 = 3600;

TRDGRC1 = 3600;

TRDGRD1 = 3600;

break;

case 4:

TRDGRD0 = 799;

TRDGRC1 = 799;

TRDGRD1 = 799;

break;

default:

output_chg_mode = 4;

TRDGRD0 = 799;

TRDGRC1 = 799;

TRDGRD1 = 799;

break;

A

A