ARM裸机开发：EPIT定时器

Posted 2021-12-12 JeckXu666

文章目录

• ARM裸机开发：EPIT定时器
• • 一、硬件平台：
  • 二、原理分析
  • • 2.1 EPIT 定时器简介
    • 2.2 EPIT 主要寄存器
    • 2.3 EPIT 使用方式
  • 三、程序编写
  • 四、实验现象

ARM裸机开发：EPIT定时器

一、硬件平台：

正点原子I.MX6U阿尔法开发板

二、原理分析

I.MX6U 提供了多种硬件定时器，有些定时器功能强大；本章 EPIT 定时器是其最基本的定时器！

2.1 EPIT 定时器简介

EPIT 全称：Enhanced Periodic Interrupt Timer（增强的周期中断定时器），用于完成周期性中断定时；

在 STM32 中，单片机的定时器除了周期性中断定时之外，还可以进行输入捕获和 PWM 输出功能，而 EPIT 仅支持周期性中断定时功能；

EPIT 是一个 32 位定时器，有如下特点：

• 时钟源可选的 32 位向下计数器
• 12 位的分频值
• 当计数值和比较值相等的时候产生中断

定时器结构如图：

其原理路线如下：

通过 1 选择时钟源，经过 12 位的分频器 2 进行分频，分频后的时钟提供给 32 位的计数寄存器 3，计数寄存器（EPIT_CNR）向下计数，通过比较器 4 和 32 位的比较寄存器（EPIT_CMPR）进行比较，到达计数周期后从加载寄存器（EPIT_LR）重新加载计数值，同时产生一个比较事件 6，也可以设置引脚输出，如果设置了的话就会通过指定的引脚输出信号，对应图中 5 ；

EPIT 定时器有两种工作模式：

• set-and-forget 模式：

在此模式下 EPIT 的计数器从加载寄存器 EPITx_LR 中获取初始值，不能直接向计数器寄存 器写入数据，只要计数器计数到 0，那么就会从加载寄存器 EPITx_LR 中重新 加载数据到计数器中

• free-running 模式：

作在此模式下，当计数器计数到0以后会重新从0XFFFFFFFF开始计数，并不是从加载寄存器EPITx_LR中获取数据

2.2 EPIT 主要寄存器

EPIT 的配置寄存器 EPITx_CR

主要位：

位	功能
CLKSRC(bit25:24)	EPIT 时钟源选择位 0 的时候关闭时钟源 1 的时候选择选择Peripheral 时钟(ipg_clk) 2 的时候选择 High-frequency 参考时钟(ipg_clk_highfreq) 3 的时候选择 Low-frequency 参考时钟(ipg_clk_32k)
PRESCALAR(bit15:4)	EPIT 时钟源分频值，可设置范围 0~4095，分别对应 1~4096 分频
RLD(bit3)	EPIT 工作模式 0 的时候工作在 free-running 模式 1 的时候工作在 setand-forget 模式
OCIEN(bit2)	比较中断使能位 0 的时候关闭比较中断 1 的时候使能比较中断
ENMOD(bit1)	设置计数器初始值 0 时计数器初始值等于上次关闭 EPIT 定时器以后计数器里面的值 1 的时候来源于加载寄存器
EN(bit0)	EPIT 使能位 0 的时候关闭 EPIT 1 的时候使能 EPIT

EPITx_SR 标志寄存器：

只有一个位有效，那就是 OCIF (bit0)，这个位是比较中断标志位，为 0 的 时候表示没有比较事件发生，为 1 的时候表示有比较事件发生。

比较中断发生以后需要手动清除此位，此位是写 1 清零的

2.3 EPIT 使用方式

使用步骤流程如下：

• 设置 EPIT1 的时钟源
  设置寄存器 EPIT1_CR 寄存器的 CLKSRC(bit25:24)位，选择 EPIT1 的时钟源
• 设置分频值
  设置寄存器 EPIT1_CR 寄存器的 PRESCALAR(bit15:4)位，设置分频值
• 设置工作模式
  设置寄存器 EPIT1_CR 的 RLD(bit3)位，设置 EPTI1 的工作模式
• 设置计数器的初始值来源
  设置寄存器 EPIT1_CR 的 ENMOD(bit1)位，设置计数器的初始值来源
• 使能比较中断
  我们要使用到比较中断，因此需要设置寄存器 EPIT1_CR 的 OCIEN(bit2)位，使能比较中断
• 设置加载值和比较值
  设置寄存器 EPIT1_LR 中的加载值和寄存器 EPIT1_CMPR 中的比较值，通过这两个寄存器就可以决定定时器的中断周期
• EPIT1 中断设置和中断服务函数编写
  使能 GIC 中对应的 EPIT1 中断，注册中断服务函数，如果需要的话还可以设置中断优先级。最后编写中断服务函数
• 使能 EPIT1 定时器
  通过寄存器 EPIT1_CR 的 EN(bit0)位来设置

三、程序编写

本节在上一章按键输入中断的过程下继续扩展，先复制一遍工程，然后添加 bsp_epit 文件夹和模块

模块 .h 头文件：

#ifndef __BSP_EPIT_H
#define __BSP_EPIT_H
#include "imx6ul.h"

void epit_init(unsigned int frac,unsigned int value);
void epit_irqhandler(void);

#endif

模块 .c 文件:

#include "bsp_epit.h"
#include "bsp_int.h"
#include "bsp_led.h"
//初始化函数
void epit_init(unsigned int psc,unsigned int value)
{
    if(psc>0xfff)
        psc=0xfff;
    EPIT1->CR = 0;

    EPIT1->CR = (1<<24 | psc<<4 | 1<<3 | 1<<2 | 1<<1);
    EPIT1->LR = value;
    EPIT1->CMPR = 0;

    GIC_EnableIRQ(EPIT1_IRQn);

    system_register_irqhandler(EPIT1_IRQn,
                                (system_irq_handler_t)epit_irqhandler,
                                NULL);
    EPIT1->CR = 1<<0;
}
//定时器中断回调函数
void epit_irqhandler(void)
{
    static unsigned char sta = 0;
    sta = !sta;
    if(EPIT1->SR & (1<<0))
    {
        if(sta)
            LED_ON();
        else
            LED_OFF();
    }
    EPIT1->SR |= 1<<0;
}

主函数代码：

#include "bsp_led.h"
#include "bsp_clk.h"
#include "bsp_delay.h"
#include "bsp_beep.h"
#include "bsp_key.h"
#include "bsp_int.h"
#include "bsp_exit.h"
#include "bsp_epit.h"
#include "imx6ul.h"
int main(void)
{
    CLK_INIT();
    int_init();
    BSP_KEY_INIT();
    LED_INIT();
    exit_init();
    //设置定时器的分频为1，加载寄存器值为 66000000/2=33000000
    //即定时器中断周期为 500ms
    epit_init(0,66000000/2);
    while (1)
    {
        /* code */
        delay(100);
    }
    return 0;
}

修改 Makefile 添加编译路径：

make 一下，编译通过，下载程序

四、实验现象

可以看到 LED 灯周期性的闪烁，跳变间隔约 0.5 S