ARM9基礎(chǔ)教程lessen2—定時器

作者：時間：2016-11-24 來源：網(wǎng)絡(luò)

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上篇I/O控制文章中，程序需要延時時，我們是利用循環(huán)語句來實現(xiàn)。這種方法的延時簡單，但不是很精確。當(dāng)需要精確延時時，就不能采用這種方法了。一般是利用定時器來實現(xiàn)。在這里，我們就介紹一下s3c2440定時器。

? S3C2440的時鐘源
在講解之前，先介紹一下s3c2440時鐘系統(tǒng)。一般來說，MCU的主時鐘源主要是外部晶振或外部時鐘，而用的最多的是外部晶振。在正確情況下，系統(tǒng)內(nèi)所使用的時鐘都是外部時鐘源經(jīng)過一定的處理得到的。由于外部時鐘源的頻率一般不能滿足系統(tǒng)所需要的高頻條件，所以往往需要PLL（鎖相環(huán)）進行倍頻處理。在s3c2440中，有2個不同的PLL，一個是MPLL，另一個是UPLL。
UPLL是給USB提供48MHz。在這里，我們主要介紹MPLL。外部時鐘源經(jīng)過MPLL處理后能夠得到三個不同的系統(tǒng)時鐘：FCLK、HCLK和PCLK。
♥ FCLK是主頻時鐘，用于ARM920T內(nèi)核；
♥ HCLK用于AHB總線設(shè)備，如ARM920T，內(nèi)存控制，中斷控制，LCD控制，DMA以及USB主模塊；
♥ PCLK用于APB總線設(shè)備，如外圍設(shè)備的看門狗，IIS，I2C，PWM，MMC接口，ADC，UART，GPIO，RTC以及SPI。
這三個系統(tǒng)時鐘（FCLK、HCLK和PCLK）是有一定的比例關(guān)系，這種關(guān)系是通過寄存器CLKDIVN中的HDIVN位和PDIVN位來控制的，因此我們只要知道了FCLK，再通過這兩位的控制，就能確定HCLK和PCLK。
而FCLK是如何得到的呢？它是通過輸入時鐘（即外部時鐘源）的頻率，經(jīng)過一個計算公式（具體公式請查閱數(shù)據(jù)手冊）得到的，這個計算公式還需要三個參數(shù)（MDIV、PDIV、SDIV），而這三個參數(shù)是經(jīng)過寄存器MPLLCON配置得到的。
最后，我們用最清晰的線路來繪制一下時鐘的產(chǎn)生過程：
外部時鐘源→通過寄存器MPLLCON得到FCLK→再通過寄存器CLKDIVN得到HCLK和PCLK。
這個配置過程在啟動文件中就已完成。例如，外部晶振為12MHz，進過MPLL倍頻以后得到400MHz的FCLK，而FCLK、HCLK、PCLK之間的比例關(guān)系為1：4：8，因此HCLK為100MHz，PCLK為50MHz。

? S3C2440的定時器特性
S3C2440有5個16位的定時器，定時器0~3有脈寬調(diào)制功能（PWM）。定時器4沒有輸出引腳的內(nèi)部定時器。定時器0有一個用于大電流設(shè)備的死區(qū)生成器。S3C2440定時器0和1共享一個8位的預(yù)分頻器，定時器2、3、4共享另一個8位預(yù)分頻器。每個定時器有一個時鐘分頻器，其中以生成5種不同的分頻信號。
每個定時器有一個自己的由定時器時鐘驅(qū)動16位遞減計數(shù)器，當(dāng)遞減計數(shù)器為零時，定時器中斷請求生成通知CPU定時器操作完成。
S3C2440定時器特性如下：
◎ 5個16位定時器
◎ 兩個8位預(yù)分頻器和2個4位分頻器
◎ 輸出波形的可編程任務(wù)控制
◎ 自動重載模式或單脈沖模式
◎ 死區(qū)生成器

? S3C2440的定時器寄存器
S3C2440定時器：
● 定時器配置寄存器（TCFGn）；
● 定時器控制寄存器（TCON）；
● 定時器n計數(shù)緩存寄存器（TCNTBn），定時器n比較緩存寄存器（TCMPBn）；
● 定時器計數(shù)觀察計數(shù)器。
定時器寄存器具體說明請查閱S3C2440芯片手冊。

♥ 定時器配置寄存器（TCFGn）
定時器配置寄存器用于配置兩個8位預(yù)分頻器值，該寄存器復(fù)位值為0，定時器輸出時鐘頻率計算如下：
定時器輸出時鐘頻率 = PCLK / （預(yù)分頻器值+1） / 分頻值

● TCFG0配置寄存器：[0-7]配置定時器0，1的預(yù)分頻值；[8-15]配置定時器2，3，4的預(yù)分頻值。
● TCFG1配置寄存器：[0-3]配置定時器0分頻值；[4-7]配置定時器1分頻值；[8-11]配置定時器2分頻值；[12-15]配置定時器3分頻值；[16-149]配置定時器4分頻值；

♥定時器控制寄存器（TCON）
TCON寄存器用于控制定時器0~4，寄存器復(fù)位值為0。

本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/201611/321047.htm

TCON寄存器	描述
0~3	控制定時器0：使能[0]、手動更新[1]、匹配輸出[2]、自動重載[3]
4	死區(qū)使能
8~11	控制定時器1：使能[8]、手動更新[9]、匹配輸出[10]、自動重載[11]
12~15	控制定時器2：使能[12]、手動更新[13]、匹配輸出[14]、自動重載[15]
1516~19	控制定時器3：使能[16]、手動更新[17]、匹配輸出[18]、自動重載19]
20~22	控制定時器4：使能[20]、手動更新[21]、自動重載[23]

♥ 定時器n計數(shù)緩存寄存器（TCNTBn），定時器n比較緩存寄存器（TCMPBn）
定時器計數(shù)與比較緩存寄存器用于緩存用戶所給的定時值，當(dāng)配置TCON寄存器定時器n使能“手動更新”時，該值將在下一個定時啟動時裝載到TCMPn與TCNTn中，重新進行定時。例如，定時器0內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示：

TCMP0與TCNT0不能直接對其操作。

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