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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://embed.21ic.com/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
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