在項目調試過程中，需要監控變量通常采用ICS（In Circuit Scope）和DA兩種方法。使用ICS會占用MCU的資源（UART）以及增加硬件的成本（ICS硬件板）；如果MCU的DA引腳已被其他功能占用，當這兩種方法都不是很好的選擇的情況下，我們也可以考慮使用GPT來監控變量。這里給大家介紹一下如何使用GPT監控變量。

一、原理說明

用GPT來模擬DA的功能，例如需要監控一個變量t1，我們把t1通過線性計算變換為0~1023之間的值，假設MCU電源為3.3V，當t1為0時輸出0V，當t1為1023時輸出3.3V，其他值成線性關系。

二、硬件電路

將需要監控變量的GPT輸出引腳（GPT）連接如下RC電路，T1為測試點，如下圖所示。

硬件電路

三、軟件配置

以下介紹如何在項目中配置GPT來實現該功能。這里以創建新工程為例，也可以把以下GPT的配置直接加入到已有工程中（從步驟7開始）。

1運行e2 studio，選擇“文件”→“新建”→“C/C++ Project”，如圖1。

圖1 創建新項目步驟一

e2 studio（瑞薩IDE）

2選擇“Renesas RX”和“Renesas CC-RX C/C++ Executable Project”，點擊“下一步”，如圖2。

圖2 創建新項目步驟二

3設置項目目錄，輸入項目名稱，點擊“下一步”，如圖3。

圖3 創建新項目步驟三

4選擇Toolchain版本，選擇MCU型號、“Endian”和仿真器，點擊“下一步”，如圖4。

圖4 創建新項目步驟四

5勾選“Use Smart Configurator”，點擊“完成”，如圖5。

圖5 創建新項目步驟五

6創建完成的程序結構如圖6。

圖6 程序結構圖

7點擊“Components” → “Add component”，選擇“General PWM Timer”，Work mode選擇“Saw-wave PWM mode 1”，Resource選擇“GPT0”（這里以GPT0為例，也可以選擇其他GPT），如圖7。

圖7 添加GPT0

8配置GPT0，如圖8~11。

“Timer operation period” 設為1024 count，如圖8；

“Count direction” 設為 “Up-counting”，如圖8；

“GTCCRA operation” 的Compare match后的值可以設為0~1023的任意值，這里設為“512”，如圖9；

“GTCIV0”的優先級可以根據項目工程自定，這里設為“15”，如圖11。

圖8 配置GPT0（1）

圖9 配置GPT0（2）

圖10 配置GPT0（3）

圖11 配置GPT0（4）

9因為上面使用了“GTCIV0”中斷，點擊“Interrupts”，把252改成“GTCIV0”后其狀態會變更為“Used”，如圖12。

圖12 設置中斷

10點擊“Generate code”后將會生成GPT0的代碼，如圖13。

圖13 生成GPT0的代碼

11在main( )中添加如下代碼啟動GPT0，如圖14。

圖14 添加GPT0啟動代碼

12在GTCIV0中斷中將監控變量的值設置到比較匹配寄存器GTCCRA中，如圖15。

圖15 設置GTCCRA

13以下為假設監控變量的值（即GTCCRA的值）分別為256、512、768時輸出的波形，如圖16、17、18。

舉例說明如何算出監控變量的值：從圖16中我們可以看出輸出電壓為0.83V，從0.83V*1023/3.3V = 257.3反推出監控變量的值為257.3（因為示波器測量電壓有誤差，所以反推出的值有誤差）。

圖16 GTCCRA = 256

圖17 GTCCRA = 512

圖18 GTCCRA = 768

從圖16、17、18的波形可以看出來，輸出電壓會根據GTCCRA值的變化而變化，從而我們可以反推出監控變量的實時值。

通過以上硬件電路和軟件配置，我們就實現了用GPT的比較匹配功能來達到監控變量的目的。

審核編輯：湯梓紅