敏矽微電子Cortex-M0學(xué)習(xí)筆記08——基本定時(shí)器詳解

1、ME32F030基本定時(shí)器簡介

ME32F030內(nèi)置 4 個(gè)基本功能的 16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作時(shí)鐘由 SYSAHBCLKDIV 寄存器控制。關(guān)閉 SYSAHBCLKDIV 寄存器中定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘供給可節(jié)省系統(tǒng)功耗。主要功能如下：

? 可預(yù)置分頻的 16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器

? 1 個(gè) 16 位匹配寄存器:

–可產(chǎn)生中斷

–停止定時(shí)器

–對定時(shí)器復(fù)位

16 位基本型定時(shí)器/計(jì)數(shù)器模塊框圖如下圖所示：

圖1 基本定時(shí)器結(jié)構(gòu)圖

為了便于理解，可以將基本定時(shí)器框圖分為4個(gè)功能單元。

①：預(yù)分頻計(jì)數(shù)單元，由PRESCALE COUNTER (PC) 和 PRESCALE REGISTER (PR)組成，預(yù)分頻計(jì)數(shù)器(PC)會在每個(gè) PCLK 時(shí)鐘上遞增計(jì)數(shù)。達(dá)到設(shè)定的預(yù)分頻值后，定時(shí)器計(jì)數(shù)器就會加1，而預(yù)分頻值就是由PR寄存器決定的。

②：定時(shí)器計(jì)數(shù)單元，由TIMER COUNTER (TC) 和 TIMER CONTROL REGISTER (TCR)組成，定時(shí)器控制寄存器TCR決定計(jì)數(shù)器TC是否啟用。預(yù)分頻計(jì)數(shù)器(PC)溢出后，定時(shí)器計(jì)數(shù)器(TC)加1，達(dá)到設(shè)定的匹配值MR0之后可以根據(jù)設(shè)置產(chǎn)生中斷等行為。

③：定時(shí)器匹配單元：該單元只有一個(gè)MATCH REGISTER0(MR0)，它決定著定時(shí)器計(jì)數(shù)器TC的匹配值。

④：定時(shí)器控制單元，由MATCH CONTROL REGISTER (MCR) 和 INTERRUPT REGISTER (IR)組成，二者共同作用，控制著定時(shí)器的主要功能和參數(shù)。

2、ME32F030基本定時(shí)器寄存器

在簡介中，我們介紹了基本定時(shí)器的模塊框圖，其實(shí)每個(gè)功能模塊都有對應(yīng)的寄存器來實(shí)現(xiàn)其功能?；径〞r(shí)器的寄存器列表如圖所示：

2-1 中斷寄存器

中斷寄存器包含用于匹配中斷的位。如果有中斷產(chǎn)生， IR 中的相應(yīng)位為高電平。否則，該位為低電平。向?qū)?yīng)的 IR 位寫邏 輯 1 會使中斷復(fù)位。寫 0 無效。

2-2 定時(shí)器控制寄存器

定時(shí)器控制寄存器用于控制計(jì)數(shù)器/定時(shí)器的操作。它主要控制著計(jì)數(shù)器的使能和復(fù)位，具體的操作如圖所示：

圖3 控制寄存器

2-3 定時(shí)器計(jì)數(shù)寄存器

當(dāng)預(yù)分頻器計(jì)數(shù)器達(dá)到其 PC 數(shù)值時(shí)， 16 位定時(shí)器計(jì)數(shù)器會遞增計(jì)數(shù)。如果 TC 在到達(dá)計(jì)數(shù)器上限之前沒有復(fù)位，它將一直 計(jì)數(shù)到 0x0000 FFFF 然后翻轉(zhuǎn)到 0x0000 0000。該事件不會產(chǎn)生中斷，如果需要，可使用匹配寄存器檢測溢出。

2-4 預(yù)分頻寄存器

16 位預(yù)分頻寄存器指定預(yù)分頻計(jì)數(shù)器的最大值。當(dāng)預(yù)分頻計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到此值后，會從0開始重新計(jì)數(shù)。

2-5 預(yù)分頻計(jì)數(shù)寄存器

16 位預(yù)分頻計(jì)數(shù)器用某個(gè)常量來控制 PCLK 的分頻，再使其輸入到定時(shí)器計(jì)數(shù)器。它所控制的是定時(shí)器分辨率與最大時(shí)間之間的關(guān)系，從而能防止定時(shí)器溢流。預(yù)分頻計(jì)數(shù)器會在每個(gè) PCLK 時(shí)鐘上遞增計(jì)數(shù)。當(dāng)預(yù)分頻計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)達(dá)到預(yù)分頻寄存器中存儲的值時(shí)，定時(shí)器計(jì)數(shù)器將遞增計(jì)數(shù)，并且在下一個(gè) PCLK 時(shí)鐘上對預(yù)分頻計(jì)數(shù)器復(fù)位。這將使得 TC 當(dāng) PR = 0 時(shí)在每個(gè) PCLK 上遞增計(jì)數(shù)，當(dāng) PR = 1 時(shí)，在每 2 個(gè) PCLK 上遞增計(jì)數(shù)，依次類推。.

2-6 匹配控制寄存器

匹配控制寄存器用于控制當(dāng)其中一個(gè)匹配寄存器的值與定時(shí)器計(jì)數(shù)器的值匹配時(shí)應(yīng)執(zhí)行的操作。功能如下所示。

位0：決定著計(jì)數(shù)器TC與匹配值相等后，中斷是否使能。

位1：MR0與TC匹配時(shí)，決定TC是否復(fù)位。如果選擇復(fù)位，TC則會清0重新計(jì)數(shù)，這樣就會形成一個(gè)固定時(shí)間的計(jì)數(shù)周期。

位2：MR0與TC匹配時(shí)，決定TC是否停止。如果置1選擇使能，TC則不再會計(jì)數(shù)。這樣就是個(gè)單次周期的計(jì)數(shù)了。如果想要周期性循環(huán)計(jì)數(shù)，那么就需要置0（默認(rèn)）禁止。

圖4 匹配控制寄存器

2-7 匹配寄存器

匹配寄存器的值會不斷地與定時(shí)器計(jì)數(shù)器值進(jìn)行比較。當(dāng)兩個(gè)值相等時(shí)，自動(dòng)觸發(fā)相應(yīng)操作。這些操作包括產(chǎn)生中斷、復(fù)位定時(shí)器計(jì)數(shù)器或停止定時(shí)器。所有操作均由 MCR 寄存器中的設(shè)置控制。

3、基本定時(shí)器驅(qū)動(dòng)函數(shù)

在例程LIB->common->Drivers->Source文件夾內(nèi)有timer.c文件，這個(gè)就是提供的定時(shí)器庫程序，里面除了基本定時(shí)器的驅(qū)動(dòng)函數(shù)，還包括高級定時(shí)器、PWM輸出等功能函數(shù)，本章節(jié)先對基本定時(shí)器的函數(shù)進(jìn)行講解。

3-1 基本定時(shí)器初始化

ct：要初始化的定時(shí)器模塊，可選TIM0、TIM1、TIM2、TIM3。

tickpersecond：預(yù)分頻系數(shù)。

voidTIM0_Init(TIM0_Type*ct,uint32_ttickpersecond)
{
if(ct==TIM0)
{
SYSCON->SYSAHBCLKCTRL_b.TIM0_CLK=1;//使能定時(shí)器時(shí)鐘
SYSCON->PRESETCTRL_b.TIM0_RST_N=0;//復(fù)位定時(shí)器
SYSCON->PRESETCTRL_b.TIM0_RST_N=1;
}

elseif(ct==TIM1)
{

SYSCON->SYSAHBCLKCTRL_b.TIM1_CLK=1;

SYSCON->PRESETCTRL_b.TIM1_RST_N=0;

SYSCON->PRESETCTRL_b.TIM1_RST_N=1;
}

elseif(ct==TIM2)
{
SYSCON->SYSAHBCLKCTRL_b.TIM2_CLK=1;

SYSCON->PRESETCTRL_b.TIM2_RST_N=0;

SYSCON->PRESETCTRL_b.TIM2_RST_N=1;
}

elseif(ct==TIM3)
{

SYSCON->SYSAHBCLKCTRL_b.TIM3_CLK=1;

SYSCON->PRESETCTRL_b.TIM3_RST_N=0;

SYSCON->PRESETCTRL_b.TIM3_RST_N=1;

}elsereturn;

//設(shè)置預(yù)分頻系數(shù)
if(tickpersecond>SystemCoreClock)
tickpersecond=SystemCoreClock;
ct->PR_b.PRVAL=SystemCoreClock/tickpersecond-1;
return;
}

3-2 設(shè)置匹配寄存器

這個(gè)函數(shù)用于設(shè)置定時(shí)器的匹配值，以及達(dá)到匹配值之后的行為。

Ct：要設(shè)置的定時(shí)器模塊，可選TIM0、TIM1、TIM2、TIM3。

Ticks：要寫入的計(jì)數(shù)器匹配值。

Action： 觸發(fā)中斷 TIM_MATCH_TRIGGER_INT

復(fù)位計(jì)數(shù)器 TIM_MATCH_RESET_COUNTER

停止計(jì)數(shù)器 TIM_MATCH_STOP_COUNTER

voidTIM0_ConfigMatch(TIM0_Type*ct,uint16_tticks,uint8_taction)
{
ct->MR0_b.MATCH=ticks-1;
ct->MCR=action;
return;
}

3-3 設(shè)置預(yù)分頻計(jì)數(shù)器值

voidTIM0_SetTimerCounter(TIM0_Type*ct,uint16_ttick)
{
ct->PC_b.PCVAL=tick;
return;
}

3-4 復(fù)位預(yù)分頻計(jì)數(shù)器值

voidTIM0_ResetTimerCounter(TIM0_Type*ct)
{
ct->PC_b.PCVAL=0;
return;
}

來源：敏矽MCU