O documento descreve como configurar e usar o módulo TPM (Timer/PWM) do microcontrolador KL25 para gerar temporizações e sinais PWM. Ele explica como habilitar e configurar o TPM para funcionar como um temporizador ou gerador de PWM, listando os registradores e parâmetros envolvidos. Além disso, fornece exemplos de código para piscar um LED a cada 5Hz e gerar um sinal PWM de 1KHz com duty cycle controlado por um potenciômetro.

1. Fábio Souza
2015
Microcontroladores ARM Cortex M0+
Aplicação em robôs autoguiados
TPM - TIMER/PWM Module

2. Fábio Souza 2015
Objetivos
● Entender a estrutura interna do TPM;
● Entender os modos de funcionamento;
● Aprender a configura os registradores;
● Utilizar o TPM como temporizador.
● Utilizar o TPM para gerar sinal PWM.
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3. Fábio Souza 2015
Introdução aos Timers
Os Timers são periféricos utilizados para contagem, temporização, medida de largura
de pulso e geração de sinais PWM.
Funcionando em paralelo com a CPU os timers incrementam seus contadores
automaticamentes, através de um clock externo ou o próprio clock do sistema.
Dependendo da sua configuração, e modo de funcionamento, ao final de sua
contagem é sinalizado através de flags para tratamento por parte da CPU.
O KL25 possui 3 módulos de timers chamados de TPM.
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4. Fábio Souza 2015
TPM - Timer/PWM Module
Características:
● Clock selecionável;
● Timer/contador de 16 bits;
● Possui 6 canais que podem ser configurados como capture, output compare, ou
PWM.
● Suporte para entrada de trigger para reset ou start;
● Trigger para o hardware ao fim da contagem.
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5. Fábio Souza 2015
TPM - Timer/PWM Module
Fontes de Clock
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6. Fábio Souza 2015
TPM - Timer/PWM Module
Digrama de blocos
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7. Fábio Souza 2015
Usando o TPM para gerar delay
Esses são os passos necessários para configurar o TPMx_CNT para gerar
delays:
● habilitar o clock para o TPM através do registrador SIM_SCGC6;
● Selecionar a fonte de clock para o timer através do registrador
SIM_SOPT2;
● Desabilitar o timer para fazer as configurações;
● Carreagar o registrador TPMx_MOD com o valor desejado;
● limpar o flag TOF;
● Configurar preescaler;
● Habilitar como contador crescente no resgistrador TMPx_SC;
● Aguardar o flag TOF ir para HIGH;
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8. Fábio Souza 2015
Habilitando o clock para o TPM
System Clock Gating Control Register 6 (SIM_SCGC6)
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9. Fábio Souza 2015
Selecionando a fonte de clock
System Options Register 2 (SIM_SOPT2)
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10. Fábio Souza 2015
Desabilitando o clock
Status and Control (TPMx_SC)
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11. Fábio Souza 2015
Carregado o valor de MOD
Modulo (TPMx_MOD)
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12. Fábio Souza 2015
Limpar Flag TOF
Status and Control (TPMx_SC)
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13. Fábio Souza 2015
Habilitar Timer
Status and Control (TPMx_SC)
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14. Fábio Souza 2015
Exemplo - TIMER_TPM
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15. Fábio Souza 2015
Exercício
Fazer o LED piscar com a frequência de 5 Hz.
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16. Fábio Souza 2015
TPM como PWM
O modulo TPM também pode ser utilizado para gerar sinais PWM - Pulse Width
Modulation. Para geração de um sinal PWM usando o TPM deve-se seguir os
seguintes passos:
● Habilitar o clock para o pino;
● Configurar o GPIO para saida de sinal PWM;
● Habilitar o clock para o TMP correspondente;
● Selecionar a fonte de clock para o TPM;
● Desabilitar TPM para a configuração;
● Selecionar o modo de funcionamento do PWM através do registrador
TPMx_CnSC;
● Configurar a frequência do sinal através do valor carregado em TPMx_MOD;
● Carregar o valor do duty cycle no registrador TPMx_CnV;
● habilitar clocck e configura PWM
● Atualizar o duty cycle alterando o valor no TPMx_CnV
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17. Fábio Souza 2015
Ativando o Clock para o PORT
Antes de utilizar o pino deve-se ativar o clock para cada conjunto de porta. Isso é feito
através do registrador:
SIM_SCGC5 (System Clock Gating Control)
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18. Fábio Souza 2015
Configurando o pino para saida PWM
Os pinos geralmente possuem diversas funções que são multiplexadas ao mesmo.
Dessa forma é necessário configurar qual função vai ser utilizada. Para isso utiliza-se
o registrador : Pin Control Register n (PORTx_PCRn).
Para uso do pino como GPIO deve-se confirgurar o MUX. Conforme tabela na
pagiana 161, do KL25 Sub-Family Reference Manual.
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19. Fábio Souza 2015
Habilitando o clock para o TPM
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System Clock Gating Control Register 6 (SIM_SCGC6)

20. Fábio Souza 2015
Fonte de Clock
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System Options Register 2 (SIM_SOPT2)

21. Fábio Souza 2015
Desabilitar o TPM
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Status and Control (TPMx_SC)

22. Fábio Souza 2015
Configura modo do PWM
Status and Control (TPMx_SC)
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23. Fábio Souza 2015
Configura modo do PWM
Channel (n) Status and Control (TPMx_CnSC)
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24. Fábio Souza 2015
Definir a frequência do PWM
Modulo (TPMx_MOD)
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25. Fábio Souza 2015
Duty Cycle
Channel (n) Value (TPMx_CnV)
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26. Fábio Souza 2015
Exemplo - PWM_TPM
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27. Fábio Souza 2015
Exercício
Gerar um sinal PWM de 1KHz e atualizar o valor do duty cycle com um potenciômetro
de 0 a 100%.
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28. Fábio Souza 2015
Exemplo - PWM_LIB
Verificar o uso de funções para configuração do PWM.
Refazer exercício anterior usando a biblioteca.
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