Linux系統(tǒng)中裸機(jī)定時(shí)器的基本原理

? ?大家好，我是ST。

? ?今天的話主要和大家聊一聊，如何使用定時(shí)器，完成精準(zhǔn)的定時(shí)功能實(shí)現(xiàn)。

?

第一：EPIT定時(shí)器基本簡介

? ? ??EPIT 的全稱是：Enhanced Periodic Interrupt Timer，直譯過來就是增強(qiáng)的周期中斷定時(shí)器，它主要是完成周期性中斷定時(shí)的。學(xué)過 STM32 的話應(yīng)該知道，STM32 里面的定時(shí)器還有很多其它的功能，比如輸入捕獲、PWM 輸出等等。?EPIT 定時(shí)器只是完成周期性中斷定時(shí)的，僅此一項(xiàng)功能！至于輸入捕獲、PWM 輸出等這些功能，由其它的外設(shè)來完成。

? ? ??EPIT是一個(gè)32位定時(shí)器，在處理的時(shí)候提供精準(zhǔn)的定時(shí)中斷，軟件使能以后EPIT就會(huì)開始運(yùn)行，EPIT定時(shí)器有如下特點(diǎn)：

? ? ??1、時(shí)鐘源可選的32位向下計(jì)數(shù)器。

? ? ??2、12位的分頻值。

? ? ??3、當(dāng)計(jì)數(shù)值和比較值相等的時(shí)候產(chǎn)生中斷。

各個(gè)部分的功能：? ??

? ? ? ①、這是個(gè)多路選擇器，用來選擇EPIT定時(shí)器的時(shí)鐘源，EPIT 共有 3 個(gè)時(shí)鐘源可選擇，ipg_clk、ipg_clk_32k 和 ipg_clk_highfreq。

? ? ??②、這是一個(gè) 12 位的分頻器，負(fù)責(zé)對(duì)時(shí)鐘源進(jìn)行分頻，12 位對(duì)應(yīng)的值是 0~4095，對(duì)應(yīng)著1~4096 分頻。

? ? ??③、經(jīng)過分頻的時(shí)鐘進(jìn)入到 EPIT 內(nèi)部，在 EPIT 內(nèi)部有三個(gè)重要的寄存器：計(jì)數(shù)寄存器(EPIT_CNR)、加載寄存器(EPIT_LR)和比較寄存器(EPIT_CMPR)，這三個(gè)寄存器都是 32 位的。EPIT 是一個(gè)向下計(jì)數(shù)器，也就是說給它一個(gè)初值，它就會(huì)從這個(gè)給定的初值開始遞減，直到減為 0，計(jì)數(shù)寄存器里面保存的就是當(dāng)前的計(jì)數(shù)值。如果 EPIT 工作在 set-and-forget 模式下，當(dāng)計(jì)數(shù)寄存器里面的值減少到 0，EPIT 就會(huì)重新從加載寄存器讀取數(shù)值到計(jì)數(shù)寄存器里面，重新開始向下計(jì)數(shù)。比較寄存器里面保存的數(shù)值用于和計(jì)數(shù)寄存器里面的計(jì)數(shù)值比較，如果相等的話就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)比較事件。

? ? ? ?④、比較器。?

? ? ? ⑤、EPIT 可以設(shè)置引腳輸出，如果設(shè)置了的話就會(huì)通過指定的引腳輸出信號(hào)。

? ? ? ?⑥、產(chǎn)生比較中斷，也就是定時(shí)中斷。

第二：EPIT的基本配置

? ? ?1、設(shè)置 EPIT1 的時(shí)鐘源設(shè)置寄存器 EPIT1_CR 寄存器的 CLKSRC(bit25:24)位，選擇 EPIT1 的時(shí)鐘源。

? ? ? ? ?2、設(shè)置分頻值設(shè)置寄存器 EPIT1_CR 寄存器的 PRESCALAR(bit15:4)位，設(shè)置分頻值。?

? ? ? ? 3、設(shè)置工作模式設(shè)置寄存器 EPIT1_CR 的 RLD(bit3)位，設(shè)置 EPTI1 的工作模式。

? ? ? ?4、設(shè)置計(jì)數(shù)器的初始值來源設(shè)置寄存器 EPIT1_CR 的 ENMOD(bit1)位，設(shè)置計(jì)數(shù)器的初始值來源。

? ? ? 5、使能比較中斷我們要使用到比較中斷，因此需要設(shè)置寄存器 EPIT1_CR 的 OCIEN(bit2)位，使能比較中斷。

? ? ? ?6、設(shè)置加載值和比較值設(shè)置寄存器 EPIT1_LR 中的加載值和寄存器 EPIT1_CMPR 中的比較值，通過這兩個(gè)寄存器就可以決定定時(shí)器的中斷周期。

? ? ? ? 7、EPIT1 中斷設(shè)置和中斷服務(wù)函數(shù)編寫使能 GIC 中對(duì)應(yīng)的 EPIT1 中斷，注冊(cè)中斷服務(wù)函數(shù)，如果需要的話還可以設(shè)置中斷優(yōu)先級(jí)。最后編寫中斷服務(wù)函數(shù)。

? ? ? ? 8、使能 EPIT1 定時(shí)器配置好 EPIT1 以后就可以使能 EPIT1 了，通過寄存器 EPIT1_CR 的 EN(bit0)位來設(shè)置。通過以上幾步我們就配置好 EPIT 了，通過 EPIT 的比較中斷來實(shí)現(xiàn) LED0 的翻轉(zhuǎn)。

第三：代碼的具體實(shí)現(xiàn)

?

 #include "bsp_epittimer.h"
 #include "bsp_int.h"
 #include "bsp_led.h"
 /*
?*?@description?:?初始化?EPIT?定時(shí)器.
?*?EPIT?定時(shí)器是?32?位向下計(jì)數(shù)器,時(shí)鐘源使用?ipg=66Mhz?
?*?@param?–?frac?:?分頻值，范圍為?0~4095，分別對(duì)應(yīng) 1~4096 分頻。
?*?@param?-?value?:?倒計(jì)數(shù)值。
?*?@return?:?無
?*/
?void?epit1_init(unsigned?int?frac,?unsigned?int?value)
{
?if(frac?>?0XFFF)
?frac?=?0XFFF;
?EPIT1->CR?=?0;?/*?先清零?CR?寄存器?*/
?
/*
?*?CR?寄存器:
?*?bit25:24?01?時(shí)鐘源選擇?Peripheral?clock=66MHz
?*?bit15:4?frac?分頻值
?*?bit3:?1?當(dāng)計(jì)數(shù)器到?0?的話從?LR?重新加載數(shù)值
?*?bit2:?1?比較中斷使能
?*?bit1:?1?初始計(jì)數(shù)值來源于?LR?寄存器值
?*?bit0:?0?先關(guān)閉?EPIT1
?*/
?EPIT1->CR?=?(1<<24?|?frac?<LR?=?value;?/*?加載寄存器值?*/
?EPIT1->CMPR?=?0;?/*?比較寄存器值?*/


?/*?使能?GIC?中對(duì)應(yīng)的中斷?*/
?GIC_EnableIRQ(EPIT1_IRQn);


?/*?注冊(cè)中斷服務(wù)函數(shù)?*/
?system_register_irqhandler(EPIT1_IRQn,(system_irq_handler_t)epit1_irqhandler,
NULL); 
?EPIT1->CR?|=?1<<0;?/*?使能?EPIT1?*/
?}


?/*
?*?@description?:?EPIT?中斷處理函數(shù)
* @param : 無
?*?@return?:?無
?*/
?void?epit1_irqhandler(void)
?{
?static?unsigned?char?state?=?0;
?state?=?!state;
?if(EPIT1->SR?&?(1<<0))?/*?判斷比較事件發(fā)生?*/
?{
?led_switch(LED0,?state);?/*?定時(shí)器周期到，反轉(zhuǎn)?LED?*/
?}
?EPIT1->SR?|=?1<<0;?/*?清除中斷標(biāo)志位?*/
}

?

? ? 總結(jié)：EPIT定時(shí)器的處理方法，不同的芯片會(huì)有所差別，但是總體上，區(qū)別不大。

　　審核編輯：湯梓紅