Linux系统中裸机定时器的基本原理

   大家好，我是ST。

   今天的话主要和大家聊一聊，如何使用定时器，完成精准的定时功能实现。

 

第一：EPIT定时器基本简介

      EPIT 的全称是：Enhanced Periodic Interrupt Timer，直译过来就是增强的周期中断定时器，它主要是完成周期性中断定时的。学过 STM32 的话应该知道，STM32 里面的定时器还有很多其它的功能，比如输入捕获、PWM 输出等等。 EPIT 定时器只是完成周期性中断定时的，仅此一项功能！至于输入捕获、PWM 输出等这些功能，由其它的外设来完成。

      EPIT是一个32位定时器，在处理的时候提供精准的定时中断，软件使能以后EPIT就会开始运行，EPIT定时器有如下特点：

      1、时钟源可选的32位向下计数器。

      2、12位的分频值。

      3、当计数值和比较值相等的时候产生中断。

各个部分的功能：    

      ①、这是个多路选择器，用来选择EPIT定时器的时钟源，EPIT 共有 3 个时钟源可选择，ipg_clk、ipg_clk_32k 和 ipg_clk_highfreq。

      ②、这是一个 12 位的分频器，负责对时钟源进行分频，12 位对应的值是 0~4095，对应着1~4096 分频。

      ③、经过分频的时钟进入到 EPIT 内部，在 EPIT 内部有三个重要的寄存器：计数寄存器(EPIT_CNR)、加载寄存器(EPIT_LR)和比较寄存器(EPIT_CMPR)，这三个寄存器都是 32 位的。EPIT 是一个向下计数器，也就是说给它一个初值，它就会从这个给定的初值开始递减，直到减为 0，计数寄存器里面保存的就是当前的计数值。如果 EPIT 工作在 set-and-forget 模式下，当计数寄存器里面的值减少到 0，EPIT 就会重新从加载寄存器读取数值到计数寄存器里面，重新开始向下计数。比较寄存器里面保存的数值用于和计数寄存器里面的计数值比较，如果相等的话就会产生一个比较事件。

       ④、比较器。 

      ⑤、EPIT 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。

       ⑥、产生比较中断，也就是定时中断。

第二：EPIT的基本配置

     1、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。

         2、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。 

        3、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。

       4、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。

      5、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。

       6、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。

        7、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。

        8、使能 EPIT1 定时器配置好 EPIT1 以后就可以使能 EPIT1 了，通过寄存器 EPIT1_CR 的 EN(bit0)位来设置。通过以上几步我们就配置好 EPIT 了，通过 EPIT 的比较中断来实现 LED0 的翻转。

第三：代码的具体实现

 

 #include "bsp_epittimer.h"
 #include "bsp_int.h"
 #include "bsp_led.h"
 /*
 * @description : 初始化 EPIT 定时器.
 * EPIT 定时器是 32 位向下计数器,时钟源使用 ipg=66Mhz 
 * @param – frac : 分频值，范围为 0~4095，分别对应 1~4096 分频。
 * @param - value : 倒计数值。
 * @return : 无
 */
 void epit1_init(unsigned int frac, unsigned int value)
{
 if(frac > 0XFFF)
 frac = 0XFFF;
 EPIT1->CR = 0; /* 先清零 CR 寄存器 */
 
/*
 * CR 寄存器:
 * bit25:24 01 时钟源选择 Peripheral clock=66MHz
 * bit15:4 frac 分频值
 * bit3: 1 当计数器到 0 的话从 LR 重新加载数值
 * bit2: 1 比较中断使能
 * bit1: 1 初始计数值来源于 LR 寄存器值
 * bit0: 0 先关闭 EPIT1
 */
 EPIT1->CR = (1<<24 | frac << 4 | 1<<3 | 1<<2 | 1<<1);
 EPIT1->LR = value; /* 加载寄存器值 */
 EPIT1->CMPR = 0; /* 比较寄存器值 */


 /* 使能 GIC 中对应的中断 */
 GIC_EnableIRQ(EPIT1_IRQn);


 /* 注册中断服务函数 */
 system_register_irqhandler(EPIT1_IRQn,(system_irq_handler_t)epit1_irqhandler,
NULL); 
 EPIT1->CR |= 1<<0; /* 使能 EPIT1 */
 }


 /*
 * @description : EPIT 中断处理函数
* @param : 无
 * @return : 无
 */
 void epit1_irqhandler(void)
 {
 static unsigned char state = 0;
 state = !state;
 if(EPIT1->SR & (1<<0)) /* 判断比较事件发生 */
 {
 led_switch(LED0, state); /* 定时器周期到，反转 LED */
 }
 EPIT1->SR |= 1<<0; /* 清除中断标志位 */
}

 

    总结：EPIT定时器的处理方法，不同的芯片会有所差别，但是总体上，区别不大。

　　审核编辑：汤梓红