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2021年11月04日 | 一起学mini2440裸机开发(五)--定时器0的基础实验
2021-11-04 来源：eefocus
实验前的准备
既然是关于定时器的实验，肯定要用到系统时钟，所以一定要保证系统时钟设置好，在这里需要的PCLK为50MHz。第二节分析MDK自带的S3C2440.c可以知道，默认的是不初始化系统时钟(是否选择初始化可以通过修改S3C2440.s中的CLOCK_SETUP来选择)。那么在这里首先修改一下S3C2440.s，对时钟进行初始化。
在这里只需要设置一处即可将 CLOCK_SETUP EQU 0修改为CLOCK_SETUP EQU 1，这样系统在启动时就会对咱们的芯片进行初始化，初始化之后的系统时钟值为：FCLK=300MHz，HCLK=100MHz，PCLK=50MHz。
实验1
实验实现的功能：使用定时器0的定时功能，是LED每秒钟闪烁一次。
因为在启动代码阶段，已经对系统时钟进行初始化，PCLK=50MHz，定时器的输入频率由PCLK分频得到，如图1所示展示了从晶振输入频率到定时器工作频率产生的整体过程。
下图是我的定时器工程的文件布局图：
从上图可以看出，这个工程需要咱们自己编写的文件一共有5个：main.c timer.c timer.h led.c led.h
实验代码：
main.c文件内容：
/*
* 使用定时器0的定时功能，使LED灯每秒钟闪烁一次
*/
#include #include"timer.h" #include"led.h" int main() { int flag=0; Led_Init(); //对LED初始化为全灭 Timer0_Init(); //定时器0初始化，打开定时器0，定时器0开始进行减1计数。 while(1) { if(SRCPND&(1<<10)) //当TCNT0中的计数值减为0时，定时器0中断标志会置位 { //因此，在程序中可以通过不断的检测该位是否置位来判断1s定时 flag=!flag; //是否到达。定时器0中断标志位位于SRCPND寄存器的第10位 SRCPND|=(1<<10); //清除定时器0中断标志位 } if(1==flag) //判断falg是否为1，这里使用一个小技巧，使用if(1==flag)。也可以 //使用if(flag==1)。 { Led1_On(); } else { Led1_Off(); } } } timer.c文件内容 #include #include"timer.h" /*************************************************************** * 函数名称:void Timer0_Init(void) * 参数说明:无 * 全局变量:无 * 返 回 值:无 * 功 能:对于50MHz的PCLK，经过分频获得62.5KHz的定时器0 * 的输入时钟。 ***************************************************************/ void Timer0_Init(void) { TCFG0&=~(0xff); //设置第1级分频系数，分频系数为99 TCFG0|=99; TCFG1&=~(0xf); //设置第2级分频系数，分频系数为8 TCFG1|=0x02; //62.5KHz=50MHz/(99+1)/8 TCNTB0=62500; //1s中断一次。经过上述分频器得到定时器0的输入时钟频率为62.5kHz，即定时 //器每秒钟计数62500次。因此，初始化时，定时器0计数值初始值为62500,在这 //里我们可以看出TCMPBn没有设置,因为咱们用它的默认值0，所以就不需要设置 TCON|=(1<<1); //开启手动更新位，即当定时器开启后，TCMPB0和TCNTB0中的值会加载到寄存 //器TCMP0和TCNT0中 TCON=0x09; //关闭手动更新位，设置自动加载位，同时开启定时器，这样，TCNT0进行减1计 //数，当TCNT0中的计数值减到0时，TCNTB0、TCMPB0中的数据分别会 //自动加载到TCNT0、TCMP0中并进行新一轮的减1计数 } timer.h文件内容： #ifndef __TIMER_H__ #define __TIMER_H__ /*************************************************************** * 函数名称:void Timer0_Init(void) * 参数说明:无 * 全局变量:无 * 返 回 值:无 * 功 能:对于50MHz的PCLK，经过分频获得62.5KHz的定时器0 * 的输入时钟。 ***************************************************************/ void Timer0_Init(void); #endif led.c文件内容： /* * 在我的mini2440开发板上，4个led灯对应的GPIO引脚如下 * LED1----GPB5 * LED2----GPB6 * LED3----GPB7 * LED4----GPB8 * 当GPIO引脚输出低电平时，对应的led灯亮，输出高电平时，对应的led灯灭。 */ #include #include"led.h" /*************************************************************** * 函数名称:void Led_Init(void) * 参数说明:无 * 全局变量:无 * 返 回 值:无 * 功 能:led初始化函数，使4个led初始化为灭 * 的输入时钟。 ***************************************************************/ void Led_Init(void) { GPBCON&=~((3<<10)|(3<<12)|(3<<14)|(3<<16)); //注意这里设置寄存器的方式，采用先与后或的方式 GPBCON|=((1<<10)|(1<<12)|(1<<14)|(1<<16)); //设置GPB5、6、7、8为输出功能 GPBUP&=~((1<<5)|(1<<6)|(1<<7)|(1<<8)); //上拉电阻使能。上拉电阻的作用是：当GPIO引脚处于 //第三态(既不是输出高电平,也不是输出低电平，而是呈 //高阻态，即相当于没接芯片)时，它的电平状态由上拉 //电阻、下拉电阻确定 GPBDAT|=((1<<5)|(1<<6)|(1<<7)|(1<<8)); //初始化这4个引脚输出高电平，即4个led灯全灭。 } led.h文件内容： #ifndef __LED_H__ #define __LED_H__ #define Led1_On() {GPBDAT&=(~(1<<5));} //在程序调用函数时，调用函数需要保存函数的返回地址， #define Led1_Off() {GPBDAT|=(1<<5);} //然后从函数返回是需要将返回地址赋值给PC，这些都会 #define Led2_On() {GPBDAT&=(~(1<<6));} //使程序执行速度变慢。为了改善这种情况，对于这种 #define Led2_Off() {GPBDAT|=(1<<6);} //代码量很小的程序段，可以使用宏的形式实现。 #define Led3_On() {GPBDAT&=(~(1<<7));} #define Led3_Off() {GPBDAT|=(1<<7);} #define Led4_On() {GPBDAT&=(~(1<<8));} #define Led4_Off() {GPBDAT|=(1<<8);} /*************************************************************** * 函数名称:void Led_Init(void) * 参数说明:无 * 全局变量:无 * 返 回 值:无 * 功 能:led初始化函数，使4个led初始化为灭 * 的输入时钟。 ***************************************************************/ void Led_Init(void); #endif 以上实验1的代码我已经上传到csdn,如有需要可自行下载：http://download.csdn.net/detail/mybelief321/5371577，mske编译成功后，就可以仿真看到结果了。 上述实验1的已经说完了，再强调一下，我没有再编写代码另外设置系统时钟，而是用MDK自带的S3C2440.s来初始化的，只需要修改一处地方，本文章开头所示。 还有一处需要说明一下，那就是关于main函数里的中断。虽然定时器0中断标志还没有讲，但是我们可以先了解以下三点： ①SRCPND寄存器中的每一位代表一种类型的中断标志，当该位置1时，说明相应的中断发生了。 ②定时器0中断标志位于SRCPND寄存器的第10位，当定时器0中的计数值减到0时，会触发定时器0中断标志，即SRCPND寄存器第10位会置1. ③清除定时器0中断标志的方法是：想SRCPND寄存器的第10位写入1即可。 实验2 实验1主要是针对定时器的原理进行的实验，下面的实验是为了展示定时器0的脉冲宽度调制功能。 从下图可以看出，当TCMP0=TCNT0时，TOUT0引脚电平会发生翻转；当TCNT0中计数值减为0时，TOUT0引脚电平再次发生翻转。因此，可以利用TOUT0引脚电平的两次翻转进行脉冲宽度调制，即PWM。查询S3C2440数据手册可以得到，TOUT0引脚对应的是GPB0引脚。 在实验1的基础上，修改timer.c中定时器0初始化函数。修改后的定时器0初始化函数如下： void Timer0_Init(void) { GPBCON&=~(3<<0); GPBCON|=(1<<1); TCFG0&=~(0xff); //设置第1级分频系数，分频系数为99 TCFG0|=99; TCFG1&=~(0xf); //设置第2级分频系数，分频系数为8 TCFG1|=0x02; //62.5KHz=50MHz/(99+1)/8 //此时定时器0的工作频率为62500Hz TCNTB0=62; //由于此时定时器0的工作频率为62500Hz，即每秒种可以计数62500次，而其初始值为62，所以产生的方波 //的频率为62500/62=1008Hz。又因为TCMP0=TCNT0/2，所以产生的方波高电平持续时间和低电平持续时间 TCMPB0=TCNTB0/2; //各占一半。 TCON|=(1<<1); //开启手动更新位，即当定时器开启后，TCMPB0和TCNTB0中的值会加载到寄存器TCMP0和TCNT0中 TCON=0x0d; //关闭手动更新位，设置自动加载位，同时开启定时器，设置当TCMP0=TCNT0时，TOUT0引脚电平发生翻转 } 程序总体流程： ①开启定时器0后，TCNTB0、TCMPB0中的值分别装入TCNT0和TCMP0中，然后，TCNT0从初值62开始减1计数； ②当TCNT0=TCMP0=31时，TOUT0引脚电平发生翻转； ③TCNT0继续减1计数，当TCNT0减为0时，TOUT0引脚电平再次发生翻转，此时恰好产生一个方波； ④TCNTB0、TCMPB0中的值被自动装入TCNT0、TCMP0中，TCNT0继续从初值62开始减1计数。 上述程序，占空比为50%，如果将 TCMPB0=TCNTB0/2 改为 TCMPB0=TCNTB0/4，那么输出方波的占空比发生了变化，变为75%，这就是所谓的PWM功能。 由于咱们的开发板的GPB0连接着蜂鸣器，所以你可以通过调节占空比来改变蜂鸣器的频率，将上述初始化函数修改后，直接make，仿真就可以了。 
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