第二章 TOM模块详解：TOM通道结构、信号路由、单次与连续比较模式
好，咱们接着聊TOM模块。说实话，TC3xx里这么多定时器模块，TOM是我用得最多的一个。为什么？因为它够灵活，够简单。你想想看，做PWM输出、做步进电机控制、做简单的时序生成，TOM几乎都能搞定。我有个项目，用TOM驱动了8路伺服电机，一路都没出过问题。
2.1 TOM通道结构——每个通道都是一个独立的小世界
每个TOM通道，说白了就是一个独立的PWM发生器。它有自己的计数器、比较寄存器、输出控制逻辑。我个人习惯把TOM通道想象成一个“迷你CPU”——它只干一件事，就是比较和翻转。
来看核心结构：
- 计数器（CN0）：从0开始往上数，数到某个值就重置。这个值由SL（Signal Level）寄存器决定。
- 比较寄存器（CM0、CM1）：两个比较点。一个决定什么时候翻转输出，一个决定什么时候重置计数器。
- 输出控制：根据比较结果，决定输出是高电平还是低电平。
嗯，这里要注意：每个通道的计数器是独立的，但时钟源可以共享。我在项目中遇到过一个问题，就是多个通道共用一个时钟源，结果某个通道的计数器跑偏了。后来发现是时钟分频没配好，导致计数器溢出时间不一致。
核心要点：TOM通道的计数器是16位的，最大值65535。如果你需要更长的周期，可以考虑用多个通道级联，或者用ARU（Advanced Routing Unit）做扩展。
2.2 信号路由——怎么把TOM的输出送到正确的地方
信号路由这块，说实话，刚开始看手册的时候我也懵。TOM的输出不是直接到GPIO的，中间要经过好几层。我画了个简化的路径：
TOM通道输出 → TOM输出多路选择器 → TBU（Timer Bus Unit） → 端口输出控制 → GPIO引脚为什么要这么绕？因为TC3xx的引脚复用太多了。一个引脚可能同时被好几个模块抢着用。所以你得明确告诉芯片：这个TOM通道的输出，要走哪条路到哪个引脚。
我建议你记住这几个关键寄存器：
| 寄存器 | 作用 | 我的经验 |
|---|---|---|
| TOM_CHx_CTRL | 通道控制，选择输出模式 | 记得把SL位配好，否则输出可能一直为0 |
| TOM_TGCx_GLB_CTRL | 全局控制，使能/禁止通道组 | 我曾经忘了使能这个，折腾了半天 |
| PORT_IOCR0 | 端口输出控制，选择复用功能 | 这个最容易漏，配完TOM还得配端口 |
小技巧：调试信号路由时，可以先配一个简单的PWM输出，用示波器看引脚。如果没波形，八成是路由没配通。我一般从TOM通道开始，一级一级往上查。
2.3 单次比较模式——简单粗暴，适合一次性任务
单次比较模式，说白了就是计数器只跑一次。计数器从0开始，数到CM0的值就翻转输出，数到CM1的值就停止。嗯，这个模式适合什么场景？比如你只需要产生一个单脉冲，或者做一次延时触发。
配置代码示例：
// 配置TOM通道0为单次比较模式
TOM_CH0_CTRL = 0x0000; // 先复位通道控制
TOM_CH0_CTRL_B.MODE = 0x01; // 设置为单次比较模式
TOM_CH0_CTRL_B.SL = 0x01; // 输出极性：高电平有效
TOM_CH0_CM0 = 1000; // 第一个比较点：1000个时钟周期后翻转
TOM_CH0_CM1 = 2000; // 第二个比较点：2000个时钟周期后停止
TOM_CH0_CTRL_B.ENDIS = 0x01; // 使能通道我在项目中用过这个模式做电机启动的软启动。一开始给一个窄脉冲，然后慢慢加宽。单次模式的好处是，你不需要一直盯着计数器，它跑完就停，省CPU资源。
避坑指南：我曾经在单次模式下忘了重置计数器，结果第二次触发时，计数器从上次停止的地方继续跑。输出完全乱套了。所以每次触发前，记得把CN0清零。
2.4 连续比较模式——PWM的标配，永不停歇
连续比较模式，就是计数器一直循环。从0数到CM1，然后重置，再数。这个模式是PWM的标配。你想想看，电机控制、LED调光、开关电源，哪个不是靠连续PWM？
配置代码示例：
// 配置TOM通道1为连续比较模式
TOM_CH1_CTRL = 0x0000;
TOM_CH1_CTRL_B.MODE = 0x02; // 连续比较模式
TOM_CH1_CTRL_B.SL = 0x01; // 输出极性
TOM_CH1_CM0 = 500; // 占空比：500/1000 = 50%
TOM_CH1_CM1 = 1000; // 周期：1000个时钟周期
TOM_CH1_CTRL_B.ENDIS = 0x01; // 使能这里有个关键点：CM0决定占空比，CM1决定周期。你可以在运行时动态修改CM0，实现占空比调节。我做过一个呼吸灯效果，就是每隔10ms改一次CM0，从0慢慢增加到CM1，再慢慢减回来。
为什么会这样？因为连续模式下，计数器每到一个周期结束，会自动加载新的CM0值。所以你改完CM0，下一个周期就生效了。不需要停掉通道再重启。
性能提示：连续模式下，CM0和CM1的更新时机很重要。我建议在计数器溢出中断里更新，这样能保证同步。否则你改CM0的时候，计数器刚好过了比较点，那这个周期的占空比就错了。
2.5 两种模式的对比——什么时候该用哪个？
我整理了个对比表，方便你快速决策：
| 特性 | 单次比较模式 | 连续比较模式 |
|---|---|---|
| 计数器行为 | 跑一次就停 | 一直循环 |
| 典型应用 | 单脉冲、延时触发 | PWM、周期信号 |
| CPU干预 | 每次触发需要重新启动 | 自动运行，无需干预 |
| 占空比调节 | 每次都要重新配置 | 运行时动态修改CM0即可 |
| 我的推荐 | 一次性任务，比如点火信号 | 周期性任务，比如电机控制 |
嗯，其实还有个隐藏模式——单次触发连续模式。这个模式我用的不多，但有个场景很合适：你希望PWM在某个外部事件触发后才开始跑。比如传感器检测到物体，然后PWM才开始输出。这个模式结合了单次的触发方式和连续的运行方式。
个人经验：如果你不确定用哪个模式，先选连续模式。因为连续模式可以模拟单次模式（通过软件控制使能位），但反过来不行。我刚开始做项目时，就因为这个吃了亏。
2.6 实战中的坑——我踩过的那些雷
最后分享几个我实际项目中遇到的坑，希望能帮你少走弯路：
- 时钟源没配好：TOM的时钟源来自CMU（Clock Management Unit）。我有个项目，TOM输出频率一直不对，查了半天发现是CMU的时钟分频配错了。记住：TOM的时钟源要先使能，再分频。
- 输出极性搞反：SL位控制输出极性。0是低电平有效，1是高电平有效。我有个同事，配成了0，结果PWM输出一直是低电平，他以为是芯片坏了。
- 中断标志没清：TOM通道有中断标志位，触发后要手动清除。我曾经忘了清标志，结果中断服务函数一直进，CPU跑飞了。
- 多通道同步问题：如果你用多个TOM通道做同步输出，记得用TGC（Timer Gating Control）做同步启动。否则每个通道的启动时间可能差几个时钟周期。
好了，TOM模块的核心内容就这些。下一章咱们聊ATOM模块，那个更复杂，但也更强大。到时候我会分享一个用ATOM做步进电机加减速控制的实战案例，保证让你收获满满。