如何使用GPT监控变量

在项目调试过程中，需要监控变量通常采用ICS（In Circuit Scope）和DA两种方法。使用ICS会占用MCU的资源（UART）以及增加硬件的成本（ICS硬件板）；如果MCU的DA引脚已被其他功能占用，当这两种方法都不是很好的选择的情况下，我们也可以考虑使用GPT来监控变量。这里给大家介绍一下如何使用GPT监控变量。

一、原理说明

用GPT来模拟DA的功能，例如需要监控一个变量t1，我们把t1通过线性计算变换为0~1023之间的值，假设MCU电源为3.3V，当t1为0时输出0V，当t1为1023时输出3.3V，其他值成线性关系。

二、硬件电路

将需要监控变量的GPT输出引脚（GPT）连接如下RC电路，T1为测试点，如下图所示。

硬件电路

三、软件配置

以下介绍如何在项目中配置GPT来实现该功能。这里以创建新工程为例，也可以把以下GPT的配置直接加入到已有工程中（从步骤7开始）。

1运行e2 studio，选择“文件”→“新建”→“C/C++ Project”，如图1。

图1 创建新项目步骤一

e2 studio（瑞萨IDE）

2选择“Renesas RX”和“Renesas CC-RX C/C++ Executable Project”，点击“下一步”，如图2。

图2 创建新项目步骤二

3设置项目目录，输入项目名称，点击“下一步”，如图3。

图3 创建新项目步骤三

4选择Toolchain版本，选择MCU型号、“Endian”和仿真器，点击“下一步”，如图4。

图4 创建新项目步骤四

5勾选“Use Smart Configurator”，点击“完成”，如图5。

图5 创建新项目步骤五

6创建完成的程序结构如图6。

图6 程序结构图

7点击“Components” → “Add component”，选择“General PWM Timer”，Work mode选择“Saw-wave PWM mode 1”，Resource选择“GPT0”（这里以GPT0为例，也可以选择其他GPT），如图7。

图7 添加GPT0

8配置GPT0，如图8~11。

“Timer operation period” 设为1024 count，如图8；

“Count direction” 设为 “Up-counting”，如图8；

“GTCCRA operation” 的Compare match后的值可以设为0~1023的任意值，这里设为“512”，如图9；

“GTCIV0”的优先级可以根据项目工程自定，这里设为“15”，如图11。

图8 配置GPT0（1）

图9 配置GPT0（2）

图10 配置GPT0（3）

图11 配置GPT0（4）

9因为上面使用了“GTCIV0”中断，点击“Interrupts”，把252改成“GTCIV0”后其状态会变更为“Used”，如图12。

图12 设置中断

10点击“Generate code”后将会生成GPT0的代码，如图13。

图13 生成GPT0的代码

11在main( )中添加如下代码启动GPT0，如图14。

图14 添加GPT0启动代码

12在GTCIV0中断中将监控变量的值设置到比较匹配寄存器GTCCRA中，如图15。

图15 设置GTCCRA

13以下为假设监控变量的值（即GTCCRA的值）分别为256、512、768时输出的波形，如图16、17、18。

举例说明如何算出监控变量的值：从图16中我们可以看出输出电压为0.83V，从0.83V*1023/3.3V = 257.3反推出监控变量的值为257.3（因为示波器测量电压有误差，所以反推出的值有误差）。

图16 GTCCRA = 256

图17 GTCCRA = 512

图18 GTCCRA = 768

从图16、17、18的波形可以看出来，输出电压会根据GTCCRA值的变化而变化，从而我们可以反推出监控变量的实时值。

通过以上硬件电路和软件配置，我们就实现了用GPT的比较匹配功能来达到监控变量的目的。

审核编辑：汤梓红