Cortex-m0之DualTimers定时器

Posted 2022-05-23 annabelle

 1. DualTimers简介

cortex m0是ARM公司推出的一款小型低功耗处理器，集成了dualtimers双定时器。

dualtimers是挂在APB总线上的从外设，有如下特性：

• 可配置16位或32位计数器，采用向下计数的方式
• 支持1/16/256分频
• 每个定时器有独立的使能信号
• 三种定时模式：单次计时one-shot，周期计时periodic，自由运行模式free-running
• 周期装载寄存器period load register和后台装载寄存器background load register

 

2. DualTimers特性

2.1 三种定时模式

dualtimers有三种计时模式，分别是

1. 自由运行模式：从最大值向下计数，每计到0就产生一次中断，不断循环。

2.周期计时模式：从重装载值向下计数，每计到0就产生一次中断，不断循环。重装载值可在定时器初始化时进行配置。如果在counter正常计数时配置重装载值，那么counter会立即从重装载值重新向下计数。

3.单次计时模式：计数器只产生一次中断，计数器向下计到0时就会停止。

 

 

 

 

 

2.2 16bit或32bit宽度counter计数器

 计数器counter可选16bit宽度或32bit宽度

2.3 定时器分频

 

配置寄存器：control register [3:2] TimerPre

定时器支持1分频，16分频和256分频。

 一般微秒、毫秒、秒级的延时，完全可以使用1分频作为分频因子，且更加准确。

由于这里使用的系统时钟是50MHz，希望产生1秒中的时间间隔，只需要将分频模式设为1分频，装载值设为50M即可。

 

2.4 装载值和当前值

定时器采用的是向下计数的方式，因此配置装载值后，计时器从装载值向下计数直至计至0并产生中断。

在周期定时模式下，计至0后会重新从装载值向下计数并循环往复。

对装载寄存器Load Register写值，能够直接将向下计数的counter重设到新装载值（也就是说如果上次计数还没有计到0，这一修改就使得上次计数还没有进入中断就重新计数）。

如果对后台装载寄存器Background Load Register写值，则不会立即修改counter，而是counter向下计数至0后开始下一次计数时，从后台装载寄存器的值开始计时。

 

3. 配置寄存器

DualTimers控制较为简单，寄存器较少。

 TIMER1LOAD　　　　装载寄存器。向这一寄存器写入装载值。

TIMER1VALUE　　　　当前值寄存器，可从这一寄存器将counter当前的值读出来。

TIMER1CONTROL　　控制寄存器。用于初始化过程中的定时器配置

TIMER1INTCLR　　　　中断清除寄存器。向这一寄存器写入任何值将清除中断

TIMER1RIS　　　　　　原始中断寄存器。未经过屏蔽的原始中断

TIMER1MIS　　　　　　中断状态寄存器。判断中断是否产生

TIMER1BGLOAD　　　　后台装载寄存器。区别于装载寄存器，向这一寄存器写装载值，在counter下次向下计数时进行装载，而不会立即打断本次计数。

 

 

 

3.1 控制寄存器

配置三种定时模式的寄存器为控制寄存器control register

 

 

Bits	名称	描述
[31:8]	-	保留
[7]	Timer Enable 定时器使能	0　　失能（缺省） 1　　使能
[6]	Timer Mode 定时器模式	0　　free-running自由运行模式（缺省） 1　　periodic周期定时模式
[5]	Interrupt Enable 中断使能	0　　中断失能 1　　中断使能（缺省）
[4]	-	保留
[3:2]	TimerPre 定时器预分频	00　　1分频（缺省） 01　　16分频 10　　256分频
[1]	Timer Size	0　　16-bit宽度计数器（缺省） 1　　32-bit宽度计数器
[0]	One-shot Count 单次计数模式	0　　循环模式（缺省） 1　　单次计数模式

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.2 中断相关寄存器

M0的DualTimers在count向下计至0时出发中断。

其中需要在初始化时在控制寄存器中使能中断，产生中断后在中断服务程序中将中断清除，并执行相应操作。

Interrup Clear Register　　　　　对其进行写入操作将清除中断。

Raw Interrupt Status Register　　原始中断状态寄存器。

Interrupt Status Register　　　　 中断状态寄存器。

 

4. DualTimers使用示例

使用过程中，和M3定时器配置大体一致。

在程序运行时首先对其进行初始化配置。

如：将TIM1配置成循环计数，这样每当counter向下计数至0时，就会产生一次中断，并从重装载值继续向下计数，循环往复。

void TIM1_Config( void )

    TIM_InitTypeDef Time_InitStruct;
    
    Time_InitStruct.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;//1分频
    Time_InitStruct.TIM_CounterMode = TIM_Mode_Periodic;//周期计数
    Time_InitStruct.TIM_CounterbitWide = TIM_Wide32Bit;//32位宽counter
    Time_InitStruct.TIM_Period = 1000;//重装载值
    TIM_Init(CMSDK_TIMER1,&Time_InitStruct);
    
    TIM_CmdEnable(CMSDK_TIMER1,ENABLE);//使能定时器
    TIM_ITCmdEnable(CMSDK_TIMER1,ENABLE);//TIM中断使能
    
    NVIC_ClearPendingIRQ(DUALTIMER_IRQn);
    NVIC_EnableIRQ(DUALTIMER_IRQn);

 

将TIM0配置成单次计数，可以用于延时函数，如delay_ms()

void TIM0_Config( void )

    TIM_InitTypeDef Time_InitStruct;
    
    Time_InitStruct.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;//1分频
    Time_InitStruct.TIM_CounterMode = TIM_Mode_OneShort;//单次计数
    Time_InitStruct.TIM_CounterMode = TIM_Mode_Periodic;
    Time_InitStruct.TIM_CounterbitWide = TIM_Wide32Bit;
    Time_InitStruct.TIM_Period = 1000;//重装载值
    TIM_Init(CMSDK_TIMER0,&Time_InitStruct);
    
    TIM_CmdEnable(CMSDK_TIMER0,ENABLE);//使能定时器
    TIM_ITCmdEnable(CMSDK_TIMER0,ENABLE);//TIM中断使能
    
    NVIC_ClearPendingIRQ(DUALTIMER_IRQn);
    NVIC_EnableIRQ(DUALTIMER_IRQn);

这样接下来就可以在延时函数中使用TIM0，其中TIM0_delayFlag作为完成一次计时的标志。

系统使用了50MHz时钟，当我们需要1ms的延时时，可以通过一分频，配置重装载值为50_000_000/1000-1

void delay_ms(uint32_t nms)

    TIM0_delayFlag = 0;
    TIM_SetLoadValue(CMSDK_TIMER0,nms*50*1000-1);
    while(TIM0_delayFlag != 1);//等待延时结束

 

中断服务函数：

void DUALTIMER_HANDLER(void)

    if((CMSDK_TIMER0->TimerMIS&0x01) == 1)//TIM0中断
    
        TIM0_delayFlag = 1;//用于延时
        TIM_ClearITFlag(CMSDK_TIMER0);
    
    if((CMSDK_TIMER1->TimerMIS&0x01) == 1)//TIM1中断
    
        TIM_ClearITFlag(CMSDK_TIMER1);
    

 

再通过中断使能等操作，定时器就可以正常使用了。