零基礎(chǔ)開發(fā)小安派-Eyes-S1 外設(shè)篇 ——TIMER

AiPi-Eyes-S1是安信可開源團(tuán)隊(duì)專門為Ai-M61-32S設(shè)計(jì)的一款開發(fā)板，支持WiFi6、BLE5.3。所搭載的Ai-M61-32S 模組具有豐富的外設(shè)接口，具體包括 DVP、MJPEG、Dispaly、AudioCodec、USB2.0、SDU、以太網(wǎng) (EMAC)、SD/MMC(SDH)、SPI、UART、I2C、I2S、PWM、GPDAC、GPADC、ACOMP 和 GPIO 等。

AiPi-Eyes-S1集成了SPI屏幕接口，DVP攝像頭接口，外置ES8388音頻編解碼芯片以及預(yù)留TF卡座，并且引出USB接口，可接入U(xiǎn)SB攝像頭。

從零開始學(xué)習(xí)小安派：

1、零基礎(chǔ)開發(fā)小安派-Eyes-S1【入門篇】——初識(shí)小安派-Eyes-S1

2、零基礎(chǔ)開發(fā)小安派-Eyes-S1【入門篇】——安裝VMware與Ubuntu

3、入門篇：零基礎(chǔ)開發(fā)小安派-Eyes-S1——新建工程并燒錄調(diào)試

4、零基礎(chǔ)開發(fā)小安派-Eyes-S1入門篇——Win下SSH連接Linux

5、零基礎(chǔ)開發(fā)小安派-Eyes-S1【入門篇】——Samba共享文件夾

6、零基礎(chǔ)開發(fā)小安派-Eyes-S1【入門篇】——工程文件架構(gòu)

7、零基礎(chǔ)開發(fā)小安派-Eyes-S1【外設(shè)篇】——GPIO 輸入輸出

8、零基礎(chǔ)開發(fā)小安派-Eyes-S1【外設(shè)篇】——GPIO中斷編程

9、零基礎(chǔ)開發(fā)小安派-Eyes-S1【外設(shè)篇】——PWM

10、零基礎(chǔ)開發(fā)小安派-Eyes-S1【外設(shè)篇】——UART

11、零基礎(chǔ)開發(fā)小安派-Eyes-S1【外設(shè)篇】——I2C

12、零基礎(chǔ)開發(fā)小安派-Eyes-S1【外設(shè)篇】——ADC

13、零基礎(chǔ)開發(fā)小安派-Eyes-S1【外設(shè)篇】——I2S

TIMER 也就是定時(shí)器，可以根據(jù)時(shí)鐘源來分配計(jì)時(shí)的時(shí)間周期，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的計(jì)時(shí)，一般軟件的定時(shí)會(huì)出現(xiàn)誤差，一些特殊情況需要精準(zhǔn)的定時(shí)，那就需要使用到硬件定時(shí)器，如定時(shí) 5 分鐘執(zhí)行某些特殊任務(wù)。定時(shí)器可以搭配中斷來使用，利用好時(shí)間間隔而滿足個(gè)人的需求。

一、了解小安派-Eyes-S1 的 TIMER

芯片內(nèi)置了兩個(gè) 32-Bit 定時(shí)器，這兩個(gè)定時(shí)器在 LHAL 庫里對(duì)應(yīng) timer0 和 timer1。

這兩組 TIMER 有以下特征：

? 多種時(shí)鐘來源，最高可支持 80M 時(shí)鐘

? 8-bit 時(shí)鐘分頻器，分頻系數(shù)為 1-256

? 兩個(gè) 32-bit 定時(shí)器：channel 0 和 channel 1

? 定時(shí)器包含三組報(bào)警值設(shè)定，可設(shè)定報(bào)警值溢出時(shí)報(bào)警

? 支持 Free Run 模式和 Pre_load 模式

? 一個(gè) 16-bit 看門狗定時(shí)器

? 支持寫入密碼保護(hù)，防止誤設(shè)定造成系統(tǒng)異常

? 支持中斷或復(fù)位兩種看門狗溢出方式

? 支持測量外部 GPIO 的脈沖寬度

定時(shí)器的時(shí)鐘來源有以下五種選擇：

? BCLK--總線時(shí)鐘

? 32K--32K 時(shí)鐘

? 1K--1K 時(shí)鐘（32K 的分頻）

? XTAL--外部晶振

? GPIO--外部 GPIO

#define TIMER_CLKSRC_BCLK 0

#define TIMER_CLKSRC_32K 1

#define TIMER_CLKSRC_1K 2

#define TIMER_CLKSRC_XTAL 3

#define TIMER_CLKSRC_GPIO 4

#define TIMER_CLKSRC_NO 5

計(jì)數(shù)模式有以下兩種：

定時(shí)器計(jì)數(shù)模式分為兩種: freerun(向上計(jì)數(shù)模式)、preload(重裝載模式)。

#define TIMER_COUNTER_MODE_PROLOAD 0

#define TIMER_COUNTER_MODE_UP 1

定時(shí)器一共三個(gè) compare id, 用于設(shè)置不同的定時(shí)時(shí)間，可以當(dāng)三個(gè)定時(shí)器使用。

#define TIMER_COMP_ID_0 0

#define TIMER_COMP_ID_1 1

#define TIMER_COMP_ID_2 2

二、結(jié)構(gòu)體與函數(shù)接口

struct bflb_timer_config_s

說明：Timer 初始化配置結(jié)構(gòu)體

struct bflb_timer_config_s {

uint8_t counter_mode;

uint8_t clock_source;

uint8_t clock_div;

uint8_t trigger_comp_id;

uint32_t comp0_val;

uint32_t comp1_val;

uint32_t comp2_val;

uint32_t preload_val;

};

bflb_timer_init

說明: 初始化 timer。使用之前需要開啟 timer ip 時(shí)鐘。

void bflb_timer_init(struct bflb_device_s *dev, const struct bflb_timer_config_s *config);

bflb_timer_deinit

說明: 反初始化 timer。

void bflb_timer_deinit(struct bflb_device_s *dev);

bflb_timer_start

說明: 啟動(dòng) timer 。

void bflb_timer_start(struct bflb_device_s *dev);

bflb_timer_stop

說明: 停止 timer。

void bflb_timer_stop(struct bflb_device_s *dev);

bflb_timer_set_compvalue

說明: 設(shè)置 timer comp id 比較值。

void bflb_timer_set_compvalue(struct bflb_device_s *dev, uint8_t cmp_no, uint32_t val);

bflb_timer_get_compvalue

說明: 獲取 comp id 比較值。

uint32_t bflb_timer_get_compvalue(struct bflb_device_s *dev, uint8_t cmp_no);

bflb_timer_get_countervalue

說明: 獲取 timer 計(jì)數(shù)值。

uint32_t bflb_timer_get_countervalue(struct bflb_device_s *dev);

bflb_timer_compint_mask

說明: timer comp 中斷屏蔽開關(guān)。

void bflb_timer_compint_mask(struct bflb_device_s *dev, uint8_t cmp_no, bool mask);

bflb_timer_get_compint_status

說明: 獲取 timer comp id 中斷匹配標(biāo)志。

bool bflb_timer_get_compint_status(struct bflb_device_s *dev, uint8_t cmp_no);

bflb_timer_compint_clear

說明: 清除 timer comp id 中斷標(biāo)志

void bflb_timer_compint_clear(struct bflb_device_s *dev, uint8_t cmp_no);

三、定時(shí)器的兩種計(jì)數(shù)方式以及中斷觸發(fā)

定時(shí)器時(shí)鐘源的選擇以及分頻

以選擇 TIMER_CLKSRC_XTAL 這個(gè)外部晶振的時(shí)鐘源來舉例，頻率為 40MHz，而分頻系數(shù)，也就是結(jié)構(gòu)體中的 clock_div，這里系數(shù)可選 0~255，選擇 39，時(shí)鐘計(jì)數(shù)=時(shí)鐘頻率/（分頻系數(shù) +1）。也就是 40Mhz/（39+1），也就是 1Mhz，而周期與頻率互為倒數(shù)，也就是 1us 一個(gè)計(jì)數(shù)。這樣分頻的話就是一微秒計(jì)數(shù) +1。

計(jì)數(shù)模式

TIMER 有兩種計(jì)數(shù)模式，分別是 freerun(向上計(jì)數(shù)模式)、preload(重裝載模式)。

FreeRun 模式下，計(jì)數(shù)器的初始值為 0，定時(shí)器開始后，累加計(jì)數(shù)，當(dāng)達(dá)到計(jì)數(shù)最大值后，然后從 0 再次開始計(jì)數(shù)。而最大值的數(shù)量估計(jì)是 comp0 的數(shù)據(jù)類型最大值，也就是 32 位數(shù)據(jù)。

相比之下，PreLoad 模式就好用多了，計(jì)數(shù)器的初始值是 PreLoad 寄存器的值，然后向上累加計(jì)數(shù)，當(dāng)滿足 PreLoad 條件時(shí)，計(jì)數(shù)器的值被置為 PreLoad 寄存器的值，然后計(jì)數(shù)器再次開始向上累加計(jì)數(shù)。

中斷

結(jié)構(gòu)體有 trigger_comp_id 選擇幾個(gè)比較 ID，如果選擇三個(gè) ID 的情況下，在定時(shí)器的計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)過程中，一旦計(jì)數(shù)器的值與三個(gè)比較器中的某比較值一致，該比較器的比較標(biāo)志就會(huì)置位，并可以產(chǎn)生相應(yīng)的比較中斷。在所有的 ID 中斷調(diào)節(jié)都達(dá)到后，會(huì)回到 PreLoad 的值，也就是 preload_val 重新開始計(jì)時(shí)。有如下一個(gè)示例的時(shí)序圖，若預(yù)加載寄存器的值為 10，比較器 0 的值為 13，比較器 1 的值為 16，比較器 2 的值為 19。

在 FreeRun 模式下，定時(shí)器工作時(shí)序與 PreLoad 基本相同，只是計(jì)數(shù)器會(huì)從 0 開始累計(jì)到最大值，期間產(chǎn)生的比較標(biāo)志和比較中斷的機(jī)制與 FreeRun 模式相同。

簡單示例：定時(shí)器分頻每一秒進(jìn)入一次中斷，在中斷修改全局變量，在主函數(shù)中打印

Main

#include "bflb_mtimer.h"

#include "bflb_timer.h"

#include "board.h"

struct bflb_device_s *timer0;

volatile static uint16_t MyTime_s = 0; //定義一個(gè)全局變量，在中斷中修改，這里注意要用volatile關(guān)鍵字防止變量被優(yōu)化

void timer0_isr(int irq, void *arg)

{

bool status = bflb_timer_get_compint_status(timer0, TIMER_COMP_ID_0);

if (status) {

bflb_timer_compint_clear(timer0, TIMER_COMP_ID_0);

if (MyTime_s==60)

{

MyTime_s = 0;

}

MyTime_s++;

printf("time is %drn",MyTime_s);

}

}

//中斷服務(wù)函數(shù)，每進(jìn)入一次變量自增1，到達(dá)60也就是1分鐘置為0

int main(void)

{

board_init();

printf("Timer basic testn");

/* timer clk = XCLK/(div + 1 )*/

struct bflb_timer_config_s cfg0;

cfg0.counter_mode = TIMER_COUNTER_MODE_PROLOAD; /* 選擇重裝載模式 */

cfg0.clock_source = TIMER_CLKSRC_XTAL;//選擇外部時(shí)鐘晶振，40MHz

cfg0.clock_div = 39; /* for bl616/bl808/bl606p is 39, for bl702 is 31 */

cfg0.trigger_comp_id = TIMER_COMP_ID_0;//選擇比較ID的個(gè)數(shù)，這里選擇一個(gè)ID，也就是只會(huì)到達(dá)下面的ID1

cfg0.comp0_val = 1000000; /* 比較值ID1，當(dāng)計(jì)數(shù)達(dá)到1000000時(shí)，根據(jù)前面的分頻一微秒一個(gè)計(jì)數(shù)，也就是總共1秒 */

cfg0.comp1_val = 2500000; /* 比較值ID2，需要大于ID1,由于前面只設(shè)置了一個(gè)ID，所以這里不會(huì)觸發(fā) */

cfg0.comp2_val = 3500000; /* 比較值ID2，需要大于ID2,由于前面只設(shè)置了一個(gè)ID，所以這里不會(huì)觸發(fā) */

cfg0.preload_val = 0; /* 重裝載值，開始的值，以及比較完所有ID個(gè)數(shù)后重啟的值 */

timer0 = bflb_device_get_by_name("timer0");

/* Timer init with default configuration */

bflb_timer_init(timer0, &cfg0);

bflb_irq_attach(timer0->irq_num, timer0_isr, NULL);

bflb_irq_enable(timer0->irq_num);

/* Enable timer */

bflb_timer_start(timer0);//開啟定時(shí)器

printf("case success.rn");

while (1) {

switch (MyTime_s)

{

case 10:

printf("10 seconds have passedrn");

break;

case 20:

printf("20 seconds have passedrn");

break;

case 30:

printf("30 seconds have passedrn");

break;

case 40:

printf("40 seconds have passedrn");

break;

case 50:

printf("50 seconds have passedrn");

break;

case 60:

printf("One minute has already passedrn");

break;

default:

break;

}

//對(duì)全局變量進(jìn)行判斷，通過switch語句分別打印

bflb_mtimer_delay_ms(900);

//這個(gè)延遲是為了防止在主函數(shù)中重復(fù)判斷導(dǎo)致瘋狂打印

}

}

?效果

審核編輯 黃宇