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1.概述

1.1 模块定位：ARU 连接的定时器输出模块

ATOM（ARU-connected Timer Output Module）是 GTM 中专为复杂输出信号生成设计的子模块。与 TOM 的纯定时器角色不同，ATOM 的核心定位是自治信号生成器——通过直接连接 ARU，ATOM 可以在无 CPU 干预的情况下，从 MCS、DPLL 或 PSM 等子模块获取输出参数（如 PWM 占空比、比较值），实现硬件自治的波形生成。

1.2 与 TOM 的核心差异

通道数/实例：TOM 一个实例 16 通道，ATOM 只有 8 通道。但 TOM 的 16 通道要分两个 TGC 管理，组间同步需要跨单元协调；ATOM 的 8 通道由单个 AGC 统一管理，同步启动/更新一次操作全覆盖。你的三相 FOC 用 6-7 个通道，一个 ATOM 实例正好，同步逻辑最简单。

寄存器宽度：TOM 是 16 位（最大 65535），ATOM 是 24 位（最大 0xFFFFFF）。高频 PWM（20 kHz）下两者差别不大，但低频长周期场景（如 100 Hz 以下）TOM 容易溢出，ATOM 的 24 位轻松覆盖毫秒级周期，且 SOMC 模式能设更远的时间戳。

ARU 连接：这是两者最本质的区别。TOM 更新参数必须靠 CPU 写寄存器，50 µs 电流环下每周期更新 6 路占空比会把 CPU 拖死；ATOM 可以让 DPLL 算好占空比后经 ARU 直接送达，内环完全硬件闭环，CPU 只管外环。双向意味着 ATOM 捕获的时间戳（SOMC）也能经 ARU 送回 DPLL 做闭环校正。

串行模式：TOM 只能输出电平翻转类信号；ATOM 的 SOMS 模式把 CM1 当 24 位移位寄存器用，逐位移出生成串行数据流，可以硬件生成 SENT 协议等串行波形，不用 CPU 精确控制 GPIO，也不用外挂专用 SENT 外设。

比较单元：TOM 每通道 1 个比较器，一次只能设一个比较点；ATOM 有 CCU0+CCU1 两个，可同时监视两个比较点。这让 ATOM 能做单次双沿脉冲（CCU0 设开始、CCU1 设结束）、SOMC 双时间戳捕获（起点终点都记录）、以及 CCU0 触发使能 CCU1 的接力机制，这些都是单 CCU 的 TOM 做不到的。

影子寄存器更新：TOM 的 SR 只能 CPU 写；ATOM 的 SR 支持 CPU 或 ARU 双写入源，且 ARU 更新有粒度选择——FOC 常规工况频率固定时只更新 SR1（占空比），节省 ARU 带宽；变频控制时才同时更新 SR0+SR1。这是为高频率闭环控制做的专门优化。

1.3 特性清单

2. 硬件架构

2.1 ATOM 子模块框图

ATOM子模块是 GTM 中独立的信号生成单元，每个实例包含 8 个输出通道（ATOM_CH0 ~ ATOM_CH7），由统一的 AGC 管理，通过 AEI 与 CPU 交互，通过 ARU 与 GTM 其他子模块交换数据。

与 TOM 的架构差异：
①TOM 每 8 通道一个 TGC（Timer Global Control），16 通道需 2 个 TGC；ATOM 仅 8 通道，单 AGC 即可全局管理，结构更紧凑。
②TOM 无 ARU 直接连接，参数更新依赖 CPU 或 DMA；ATOM 通过 ARU 实现硬件自治。

2.2 ATOM 通道架构

每个 ATOM 通道是独立的信号生成引擎，核心由双比较单元（CCU0/CCU1）、信号输出单元（SOU）、ARU 通信接口（ACI） 构成。

2.3 双缓冲机制：工作寄存器（CN0/CM0/CM1）vs 影子寄存器（SR0/SR1）

3. 通道操作模式详解

3.1 SOMI（Signal Output Mode Immediate）：立即输出模式

核心特点：无比较逻辑，输出电平由 CPU 或 ARU 直接写入，立即生效。
输出行为:

控制路径：
ARU 禁用（ARU_EN=0）：CPU 写 ATOM[i]_CH[x]_CTRL.ACB(0) → 立即更新输出
ARU 启用（ARU_EN=1）：ARU 数据流更新 ATOM[i]_CH[x]_STAT.ACBI(0) → ACI 接收后立即更新输出。
寄存器：
ATOM[i]_CH[x]_CTRL（SOMI 模式）
MODE[1:0] = 00（SOMI）
SL： 不是直接输出值，而是后续所有输出逻辑的参考基准。通道在任何模式下产生的输出事件，最终都要经过 SL 翻译才落到物理引脚上。
ACB(0)：ARU 禁用时的控制位
ARU_EN：ARU 使能开关
应用场景：
GPIO 替代：软件直接控制引脚电平，无需定时器逻辑
调试：强制输出特定电平，验证硬件连接
简单开关：LED 控制、继电器驱动
限制：无定时功能，不能生成 PWM 或脉冲。

3.2 SOMC（Signal Output Mode Compare）：比较模式

核心特点：通道自身不计数，通过双比较单元（CCU0/CCU1）监视 GTM 全局时间基（TBU_TS0/1/2），在时间到达预设时刻时产生输出边沿，并自动捕获事件发生的确切时间。

输出行为：
1. 比较对象：全局时间基，非本地计数

2. 比较方式：可配置的符号比较
通过 CMP_CTRL 位（ATOM[i]_CH[x]_CTRL）配置：

3.匹配动作：输出边沿 + 时间戳捕获
当 TBU 时间基与 CMx 匹配时，硬件同时执行三个动作：

4. 输出行为：ACB10 位域决定边沿类型
ACB10(5:4) 两位编码 4 种输出动作：

示例（产生一个脉冲）：
CCU0 匹配（脉冲开始）：ACB10 = 01（置高）
CCU1 匹配（脉冲结束）：ACB10 = 10（置低）

5.接力机制
CCU0 和 CCU1 不是独立工作，而是顺序接力：

3.3 SOMP（Signal Output Mode PWM）：PWM 模式

核心特点：SOMP 是 ATOM 的标准 PWM 生成模式。通道通过本地计数器 CN0 循环计数，配合两个比较寄存器产生周期波形：
CM0：周期比较值，决定 CN0 何时复位（周期长度）
CM1：占空比比较值，决定输出电平在周期内的翻转点
核心特性是影子寄存器双缓冲——SR0/SR1 接收新参数，仅在周期边界原子性装载到CM0/CM1，确保占空比/周期更新无毛刺。

输出行为：
1. 波形生成机制
假设计数器行为（UDMODE=0b00，连续向上计数）
CN0 从 0 递增，计数到 CM0-1 后下一时钟复位为 0，形成周期循环：

2.计数模式

3.4 SOMS（Signal Output Mode Serial）：串行模式

该模式主要用于模拟SENT 、SPI ，用的较少，不做展开

3.5 SOMB（Signal Output Mode Buffered Compare）：缓冲比较模式

在SOMC、SOMB基础上双缓冲比较，匹配后自动重载影子寄存器，通道持续运行。

4. TC3xx EB配置详解

GTM（包括 ATOM）的时钟源（CMU）是 GTM 的全局资源，需要在 Mcu 模块中统一配置，会专门有一期讲解GTM模块，此处不展开讲。

① GtmAtomGlobalConf

这是 Mcu 模块中 GTM 全局配置的标签页，配置的是 ATOM 的 AGC 时间基触发（ATOM[i]_AGC_ACT_TB 寄存器）等。

②McuHardwareResourceAllocationConf

MCU 硬件资源分配配置

ATOM往往需要结合相关模块共同开发，如PWM。此文仅仅介绍了ATOM的功能，并未结合具体模块进行配置，后续在其他合集会专门讲解整体的配置方式。