MicroPython内核开发笔记书内软件用例：Timer相关实验

Posted 2022-07-05 卓晴

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了MicroPython内核开发笔记书内软件用例：Timer相关实验相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

简介：本文给出了 MicroPython内核开发笔记：书内嵌入实验任务 中的 Timer 软件用例部分内容。

关键词： Timer，MM32F3277，MicroPython

本书稿内容隶属于 MicroPython内核开发笔记：书内嵌入实验任务 中的内容。

§01 书稿内容

在嵌入式应用开发需要考虑到软件执行的时间精确性，比如按照精确的周期执行某种操作，或者在确定的时间点完成某项任务。虽然可以借助于 time 的延迟功能完成相应的工作，但软件在延时过程中处在休眠状态，无法执行其他任务，所以软件运行效率大大降低了。使用定时器 Timer 的时间中断功能，既能保证时间的精确性，同时也不会降低软件的执行效率。

在 MM32F3277 的 MicroPython 中存在两个 Timer 可以被使用。下面程序展示了定时器的基本使用方法，使用 print, dir 分别显示出两个定时器的基本属性和可以调用的函数接口。

from machine                import Timer

def t0_callback(self):
    pass

def t1_callback(self):
    pass

t0 = Timer(0, mode=Timer.PERIODIC, callback=t0_callback, period=100)
t1 = Timer(1, mode=Timer.PERIODIC, callback=t1_callback, period=100)

print(t0)
print(t1)
dir(t0)

while True:
    pass

程序执行输出结果为：

Timer(channel=0, mode=PERIODIC, period=100ms)
Timer(channel=1, mode=PERIODIC, period=100ms)
['__del__', 'ONE_SHOT', 'PERIODIC', 'deinit', 'init']

一、基础实验

1、初始化Timer

下面代码给出了 Timer 的初始化过程。软件中定义了一个函数 to_callback(self) ，它是 Timer 定时中断服务函数，示例程序的中断服务函数功能比较简单，就是改变 LED 管脚的状态。

初始化 Timer 需要四个参数：

Timer 通道：可以去0,1；
工作模式：PERIODIC 或者 ONE_SHOT；
中断程序：预先定义好的中断程序；
定时周期：定时器周期时间长度，单位 ms；

from machine                import Pin,Timer
import time

led = Pin('PA1', Pin.OUT_PUSHPULL)

def t0_callback(self):
    led(1-led())

t0 = Timer(1, mode=Timer.PERIODIC, callback=t0_callback, period=200)

print(t0)
dir(t0)

while True:
    pass

上述程序执行后，在 NANO_F3270 核心板上的 LED 以周期为 200 ms 改变其自身状态。

▲ 图1.1.1 实验核心板上红色LED改变自身状态

通过 print, dir 两个指令显示了定时器属性以及可以使用的函数。下面是程序输出的信息：

Timer(channel=1, mode=PERIODIC, period=200ms)
['__del__', 'ONE_SHOT', 'PERIODIC', 'deinit', 'init']

2、ONE_SHOT功能

当 Timer 的模式设置为 ONE_SHOT后， Timer 只完成一次定时中断，之后并停止运行。如果重新启动定时器，可以使用 init 函数来完成。

下面代码是在前面实验代码的基础上，将 Timer 的工作模式修改成 ONE_SHOT。在主循环中，设置 LED 状态为点亮，然后启动定时器。定时器在 100 ms之后进入中断程序，将 LED 关闭。因此程序执行效果是 LED 以500ms 为周期进行闪烁，点亮时间为 100ms。

from machine                import Pin,Timer
import time

led = Pin('PA1', Pin.OUT_PUSHPULL)
def t0_callback(self):
    led(1-led())
t0 = Timer(1, mode=Timer.ONE_SHOT, callback=t0_callback, period=100)
while True:
    time.sleep_ms(500)
    led.low()
    t0.init(mode=Timer.ONE_SHOT, callback=t0_callback, period=100)
    pass

二、周期信号采集

如果需要周期完成某项操作，相比于利用 time 软件延迟，利用定时器可以保证周期更加精确。下面利用定时器中断完成模拟信号的采集与输出。使用 ADC 0 通道（对应PA0）采集信号，使用DAC 0 通道（对应 PA4）输出采集到的模拟信号。采集的周期为 1ms 。

from machine                import Pin,Timer,DAC,ADC
import time

led = Pin('PB2', Pin.OUT_PUSHPULL)
adc = ADC(0, init=True)
dac = DAC(0)

dac.write_u16(0x8000)

def t0_callback(self):
    dac.write_u16(adc.read_u16())
    led(1-led())

t0 = Timer(1, mode=Timer.PERIODIC, callback=t0_callback, period=1)

while True:
    pass