首页 > 嵌入式硬件 > 驱动开发

s3c2440芯片中一共有5个16位的定时器,其中有4个定时器(定时器0~定时器3)具有脉宽调制功能,即他们都有个输出引脚,可以通过定时器来控制引脚周期性的高低电平变化,定时器4没有输出引脚。上次脱机运行PWM测试程序实验的时候就用到了这块,所以这次将PWM和定时器放在一起来学习。

本文引用地址: http://www.21ic.com/embed/hardware/drivers/201801/50026.html

定时器部件的时钟源为PCLK,首先通过两个8位预分频器降低频率,定时器0和1共用第一个预分频器,2,3,4共用第二个预分频器。

预分频器输出接入第二级分频器,可以生成5种分频信号(1/2,1/4,1/8,1/16,TCLK),其中8位预分频器是可编程,根据装载值来分频PCLK,值储存在TCFG0和TCFG1中。

定时器内部控制逻辑工作流程如下:

1、程序初始,先设置TCMPBn、TCNTBn这两个寄存器,分别表示定时器n的比较值和初始计数值。

2、然后设置TCON寄存器启动定时器n,这时TCMPBn、TCNTBn值将被装入内部寄存器TCMPn、TCNTn。在定时器n的工作频率下,TCNTn开始减1计数,其值可以通过读取TCNTOn得知。

3、当TCNTn值等于TCMPn值的时候,定时器n的输出管脚TOUTn反转;TCNTn继续减1计数。

4、当TCNTn值为0,输出管脚TOUTn再次反转,并触发定时器n中断(中断使能)。

5、当TCNTn值为0,如果在TCON寄存器中将定时器n设为自动加载,则TCMPBn、TCNTBn值将被自动装入内部寄存器TCMPn、TCNTn中,进入下一个计数流程。

定时器n的输出管脚TOUTn初始状态为高电平,然后会两次反转,

也可以通过TCON寄存器设定其初始电平,这样输出就完全反相了。

通过设置TCMPBn、TCNTBn可以设置TOUTn输出信号的占空比,这样就是所谓的PWM。这里PWM的原理就不做介绍了。

下面介绍定时器的几种重要寄存器,每一种我们都以定时器0为例。

TCFG0寄存器

[7:0],[15:8]各8位分别被用于控制预分频器0,1,值为0~255。经过预分频器出来的时钟频率为:PCLK/(prescaler+1)。

TCFG1寄存器

经过预分频器得到的时钟将进入2次分频,这个寄存器就是设置2次分频系数的。这样定时器的工作频率为:PCLK/(prescaler+1)/(divider value),其中prescaler=0~255,divider value=2,4,6,8。

TCFG0和TCFG1这两个寄存器来配置定时器的频率,即要确定TCNTOn每递减一个数所需要的时间,它们之间是倒数的关系。具体的计算公式为:

定时器输出时钟频率=PCLK ÷ (prescaler+1) ÷ divider

其中prescaler值由TCFG0决定,divider值由TCFG1决定,而prescaler只能取0~255之间的整数,divider只能取2、4、8和16。比如已知PCLK为50MHz,而我们想得到某一定时器的输出时钟频率为25kHz,则依据公式可以使prescaler等于249,divider等于8。有了这个输出时钟频率,理论上我们通过设置寄存器TCNTBn就可以得到任意与0.04毫秒(1÷25000×1000)成整数倍关系的时间间隔了。例如我们想要得到1秒钟的延时,则使TCNTBn为25000(1000÷0.04)即可。

TCON寄存器

TCON寄存器位[3:0]、[11:8]、[15:12]、[19:16]、[22:20]分别用于定时器0~4,位[4]为死区使能位,[7:5]为保留位。除了定时器4没有输出反转位外,其他位功能相似,这里以定时器0为例加以说明。位[0]开启停止位:0停止定时器,1开始定时器。[1]手动更新位:0无用,1将TCNTBn/TCMPBn寄存器的值装入内部寄存器TCNTn\TCMPn中。[2]输出反转:0不反转,1反转。[3]自动加载:0不自动加载,1自动加载。

TCNTBn/TCMPBn寄存器

TCNTOn寄存器

下面就具体介绍如何实现PWM功能。

1、PWM是通过引脚TOUT0~TOUT3输出的,而这4个引脚是与GPB0~GPB3复用的,因此要实现PWM功能首先要把相应的引脚配置成TOUT输出。

2、再设置定时器的输出时钟频率,它是以PCLK为基准,再除以用寄存器TCFG0配置的prescaler参数,和用寄存器TCFG1配置的divider参数。

3、然后设置脉冲的具体宽度,它的基本原理是通过寄存器TCNTBn来对寄存器TCNTn(内部寄存器)进行配置计数,TCNTn是递减的,如果减到零,则它又会重新装载TCNTBn里的数,重新开始计数,而寄存器TCMPBn作为比较寄存器与计数值进行比较,当TCNTn等于TCMPBn时,TOUTn输出的电平会翻转,而当TCNTn减为零时,电平会又翻转过来,就这样周而复始。因此这一步的关键是设置寄存器TCNTBn和TCMPBn,前者可以确定一个计数周期的时间长度,而后者可以确定方波的占空比。由于s3c2440的定时器具有双缓存,因此可以在定时器运行的状态下,改变这两个寄存器的值,它会在下个周期开始有效。

4、最后就是对PWM的控制,它是通过寄存器TCON来实现的,当不想计数了,可以使自动重载无效,这样在TCNTn减为零后,不会有新的数加载给它,那么TOUTn输出会始终保持一个电平(输出反转位为0时,是高电平输出;输出反转位为1时,是低电平输出),这样就没有PWM功能了,因此这一位可以用于停止PWM。

S3C2440 定时器总结:

定时器0配置步骤:(其他的也类似)

1、配置TCFG0,第一级分频系数

2、配置TCFG1,第二级分频系数

3、配置TCNTB0,定时器计数初始值

4、配置TCON0,启动定时器和更新定时器计数值

如果有中断:

5、向中断向量表timer0安装中断服务函数

6、使能定时器中断,INTMSK

换一批

延伸阅读

[真心话] 软件开源活动领航人Eric Raymond:C语言时代行将落幕

软件开源活动领航人Eric Raymond:C语言时代行将落幕

这几天来,我(Eric Raymond)在思考那些正在挑战C语言的系统编程语言领袖地位的新潮语言,尤其是Go和Rust。思考的过程中,我意识到了一个让我震惊的事实——我有着35年的C语言经验。每周我都要写很多C代码,但是我已经记不清楚上一次......

关键字:Eric Raymond C语言

[趣科技] 科学家培育出更加逼真的类大脑:直径4毫米微型球状

科学家培育出更加逼真的类大脑:直径4毫米微型球状

而斯坦福大学的神经科学家塞吉厄·帕斯卡(Sergiu Pa?ca)希望精神病学领域也能经历如此巨大的转变。但与癌症相比,研究人脑带来的挑战更大。由于大脑科学家不能像医生解剖肿瘤那样、从健康人的大脑皮层下切下一块组织,他们必须发挥创造力、另辟......

关键字:类大脑 肿瘤治疗

[真心话] 网传任正非内部发言:为什么说华为需要思想家?

网传任正非内部发言:为什么说华为需要思想家?

说来也怪,越是内部讲话,在网上传播的越快越广泛。最近,网上流传着好几个版本的任正非先生“最新“内部讲话,其中谈到了任正非一个核心观点:华为的最高境界是需要思想家。其中有这样一段原话:“......

关键字:华为 任正非

[真心话] 为什么说语文和英语是硬件工程师的天敌?

为什么说语文和英语是硬件工程师的天敌?

因为我文科学的不好,所以我才去学理工科的。语文课和英语课,是工程师的天敌。很多人以此为借口,找理由证明自己语言天赋太差,但反观学霸,文科成绩都也不错。古代科举制度下,对文学的极端重视,也反应了文字能力,是个人逻辑性和创造性的的重要展现。连自......

关键字:硬件工程师 语文 英语

[真心话] 单片机大师郭天祥的大学六年,看看与你的有何不同?

单片机大师郭天祥的大学六年,看看与你的有何不同?

在哈尔滨工程大学五年,我在学校电子创新实验室呆了四年,这四年里创新实验室给我提供了良好的学习环境和完善的实验设备;在这里与众多电子爱好者的交流中,使我学到了更多的专业知识;在学校老师们的教导下,让我学会了如何做一名合格的大学生。......

关键字:单片机 郭天祥
条评论

我 要 评 论

网友评论

大家都爱看

  • 扇出型晶圆级封装的优势和挑战!

    我们有能力创造一些能保持前代性能并且更好更小的电子设备,例如今天的可穿戴设备、智能手机或平板电脑,这是由于很多因素超过摩尔定律而快速发展,从而能够从底层的嵌入组件发展到今天把它们封…

    2018-03-29
  • Xilinx推出革命性的新型自适应计算产品

    自适应和智能计算的全球领先企业赛灵思公司(Xilinx, Inc.,(NASDAQ:XLNX)),近日宣布推出一款超越FPGA功能的突破性新型产品,名为ACAP(Adaptive Compute Acceleration Platform,自适应计算加速…

    2018-03-20
  • 赛普拉斯为树莓派3 B+ IoT单板计算机提供强大稳定的无

    先进嵌入式系统解决方案的领导者赛普拉斯(纳斯达克代码:CY)近日宣布其Wi-Fi®和蓝牙®combo解决方案为全新的树莓派 3 B+(Raspberry Pi 3Model B+)IoT单板计算机提供强大稳定的无线连接…

    2018-03-20
  • 观看直播领红包,SEED-A10加速卡助力人工智能

    随着云服务器、云计算的发展,大家对硬件加速的需求越来越多,但是随着设备功耗的上升、性能需求越来越高,常规加速设备以及开始不能满足需求,因此FPGA逐渐在硬件加速中找到了自己的位置,而艾…

    2018-03-19
  • 特朗普:博通不得以任何形式收购高通

    白宫周一(3月12日)晚发出声明,川普(特朗普)总统出于“国家安全”考量、禁止新加坡博通公司(Broadcom)收购美国高通公司(Qualcomm)。

    2018-03-14