敏矽微電子Cortex-M0學習筆記08——基本定時器詳解

1、ME32F030基本定時器簡介

ME32F030內(nèi)置 4 個基本功能的 16 位定時器/計數(shù)器。 定時器/計數(shù)器工作時鐘由 SYSAHBCLKDIV 寄存器控制。關閉 SYSAHBCLKDIV 寄存器中定時器/計數(shù)器的時鐘供給可節(jié)省系統(tǒng)功耗。主要功能如下：

? 可預置分頻的 16 位定時器/計數(shù)器

? 1 個 16 位匹配寄存器:

–可產(chǎn)生中斷

–停止定時器

–對定時器復位

16 位基本型定時器/計數(shù)器模塊框圖如下圖所示：

圖1 基本定時器結構圖

為了便于理解，可以將基本定時器框圖分為4個功能單元。

①：預分頻計數(shù)單元，由PRESCALE COUNTER (PC) 和 PRESCALE REGISTER (PR)組成，預分頻計數(shù)器(PC)會在每個 PCLK 時鐘上遞增計數(shù)。達到設定的預分頻值后，定時器計數(shù)器就會加1，而預分頻值就是由PR寄存器決定的。

②：定時器計數(shù)單元，由TIMER COUNTER (TC) 和 TIMER CONTROL REGISTER (TCR)組成，定時器控制寄存器TCR決定計數(shù)器TC是否啟用。預分頻計數(shù)器(PC)溢出后，定時器計數(shù)器(TC)加1，達到設定的匹配值MR0之后可以根據(jù)設置產(chǎn)生中斷等行為。

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

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

2、ME32F030基本定時器寄存器

在簡介中，我們介紹了基本定時器的模塊框圖，其實每個功能模塊都有對應的寄存器來實現(xiàn)其功能?；径〞r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 中的相應位為高電平。否則，該位為低電平。向對應的 IR 位寫邏 輯 1 會使中斷復位。寫 0 無效。

2-2 定時器控制寄存器

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

圖3 控制寄存器

2-3 定時器計數(shù)寄存器

當預分頻器計數(shù)器達到其 PC 數(shù)值時， 16 位定時器計數(shù)器會遞增計數(shù)。如果 TC 在到達計數(shù)器上限之前沒有復位，它將一直 計數(shù)到 0x0000 FFFF 然后翻轉到 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 預分頻寄存器

16 位預分頻寄存器指定預分頻計數(shù)器的最大值。當預分頻計數(shù)器計數(shù)到此值后，會從0開始重新計數(shù)。

2-5 預分頻計數(shù)寄存器

16 位預分頻計數(shù)器用某個常量來控制 PCLK 的分頻，再使其輸入到定時器計數(shù)器。它所控制的是定時器分辨率與最大時間之間的關系，從而能防止定時器溢流。預分頻計數(shù)器會在每個 PCLK 時鐘上遞增計數(shù)。當預分頻計數(shù)器的計數(shù)達到預分頻寄存器中存儲的值時，定時器計數(shù)器將遞增計數(shù)，并且在下一個 PCLK 時鐘上對預分頻計數(shù)器復位。這將使得 TC 當 PR = 0 時在每個 PCLK 上遞增計數(shù)，當 PR = 1 時，在每 2 個 PCLK 上遞增計數(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其中一個匹配寄存器的值與定時器計數(shù)器的值匹配時應執(zhí)行的操作。功能如下所示。

位0：決定著計數(shù)器TC與匹配值相等后，中斷是否使能。

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

位2：MR0與TC匹配時，決定TC是否停止。如果置1選擇使能，TC則不再會計數(shù)。這樣就是個單次周期的計數(shù)了。如果想要周期性循環(huán)計數(shù)，那么就需要置0（默認）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器計數(shù)器值進行比較。當兩個值相等時，自動觸發(fā)相應操作。這些操作包括產(chǎn)生中斷、復位定時器計數(shù)器或停止定時器。所有操作均由 MCR 寄存器中的設置控制。

3、基本定時器驅動函數(shù)

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

3-1 基本定時器初始化

ct：要初始化的定時器模塊，可選TIM0、TIM1、TIM2、TIM3。

tickpersecond：預分頻系數(shù)。

voidTIM0_Init(TIM0_Type*ct,uint32_ttickpersecond)
{
if(ct==TIM0)
{
SYSCON->SYSAHBCLKCTRL_b.TIM0_CLK=1;//使能定時器時鐘
SYSCON->PRESETCTRL_b.TIM0_RST_N=0;//復位定時器
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;

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

3-2 設置匹配寄存器

這個函數(shù)用于設置定時器的匹配值，以及達到匹配值之后的行為。

Ct：要設置的定時器模塊，可選TIM0、TIM1、TIM2、TIM3。

Ticks：要寫入的計數(shù)器匹配值。

Action： 觸發(fā)中斷 TIM_MATCH_TRIGGER_INT

復位計數(shù)器 TIM_MATCH_RESET_COUNTER

停止計數(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 設置預分頻計數(shù)器值

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

3-4 復位預分頻計數(shù)器值

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

來源：敏矽MCU