實(shí)時(shí)數(shù)字信號(hào)處理 第6章 片上外設(shè) TIMER.ppt

1、實(shí)時(shí)數(shù)字信號(hào)處理,第6章 片上外設(shè) TIMER,定時(shí)器,12個(gè)相同的32-bit通用定時(shí)器，每個(gè)內(nèi)核還有一個(gè)內(nèi)核定時(shí)器和一個(gè)看門狗定時(shí)器 內(nèi)核定時(shí)器可為各種系統(tǒng)定時(shí)函數(shù)產(chǎn)生周期性中斷 看門狗定時(shí)器用軟件方式通過(guò)向內(nèi)核產(chǎn)生一個(gè)事件以提高系統(tǒng)有效性 通用定時(shí)器 可以分別設(shè)置成3種模式 脈寬調(diào)制模式（PWM_OUT） 脈寬計(jì)數(shù)及捕獲模式（WDTH_CAP） 外部事件計(jì)數(shù)模式（EXT_CLK） 先大致了解下這些工作模式 每個(gè)通用定時(shí)器專用的雙向引腳TMRx 在PWM_OUT下作為輸出，在WDTH_CAP和EXT_CLK下為輸入。,通用定時(shí)器寄存器,每個(gè)通用定時(shí)器配有4個(gè)寄存器 定時(shí)器配置寄存器（TIM

2、ERx_CONFIG） 定時(shí)器計(jì)數(shù)寄存器（TIMERx_COUNTER） 定時(shí)器周期寄存器（TIMERx_PERIOD） 定時(shí)器脈寬寄存器（TIMERx_WIDTH） TIMERx_CONFIG是16位的，后3個(gè)寄存器均為32位 看書理解 12個(gè)通用定時(shí)器分為2組：Group 1和Group 2，每組共享 定時(shí)器使能寄存器（TMRSy_ENABLE） 定時(shí)器禁止寄存器（TMRSy_DISABLE） 定時(shí)器狀態(tài)寄存器（TMRSy_STATUS） y=8表示Group 1，y=4表示Group 2,定時(shí)器使能與禁止寄存器,TMRSy_ENABLE 可以同時(shí)使能8個(gè)或4個(gè)定時(shí)器并使它們同步運(yùn)行 每個(gè)

3、定時(shí)器有單獨(dú)的W1S控制位TIMENx，寫1使能相應(yīng)定時(shí)器，寫0無(wú)作用 12個(gè)位可以單獨(dú)設(shè)置，也可以是任意組合 16-bit TMRS8_ENABLE的7:0分別對(duì)應(yīng)定時(shí)器7到0，16-bit TMRS4_ENABLE的位3:0分別對(duì)應(yīng)定時(shí)器11到8 TMRSy_DISABLE 可以同時(shí)禁止8個(gè)或4個(gè)定時(shí)器 每個(gè)定時(shí)器有單獨(dú)的W1C控制位TIMDISx，寫1禁止相應(yīng)定時(shí)器，寫0無(wú)作用 12個(gè)位可以單獨(dú)清0，也可以是任意組合 16-bit TMRS8_DISABLE的位7:0分別對(duì)應(yīng)定時(shí)器7到0，16-bit TMRS4_DISABLE的位3:0分別對(duì)應(yīng)定時(shí)器11到8 在PWM_OUT模式中，向

4、TMRSy_DISABLE寫1不會(huì)立即停止定時(shí)器，它將繼續(xù)運(yùn)行，直到當(dāng)前周期末（如果PERIOD_CNT=1）或脈沖末（如果PERIOD_CNT=0）時(shí)停止 如有必要，可先寫1到TMRSy_DISABLE相應(yīng)位，再寫1到TMRSy_STATUS的相應(yīng)TRUNx位，可以強(qiáng)迫PWM_OUT模式中的定時(shí)器立即停止 在WDTH_CAP和EXT_CLK模式中，向TMRSy_DISABLE寫1將立即停止相應(yīng)的定時(shí)器,定時(shí)器狀態(tài)寄存器TMRSy_STATUS,標(biāo)示了8個(gè)或4個(gè)定時(shí)器的狀態(tài) 為每一個(gè)定時(shí)器配置了一個(gè)中斷鎖存位TIMILx和一個(gè)溢出/錯(cuò)誤指示位TOVF_ERRx 狀態(tài)位是黏性的，寫1清零； PW

5、M_OUT模式中，定時(shí)器在一個(gè)周期末停止時(shí)，TRUN位可以自行清0 TRUNx位反映了各個(gè)模式下定時(shí)器運(yùn)行狀態(tài)：TRUNx為1表示運(yùn)行，為0表示停止 TMRS8_STATUS是32-bit的 低16位狀態(tài)寄存器如圖6-52所示，與定時(shí)器3到0有關(guān)；高16位與定時(shí)器7到4有關(guān) TMRS4_STATUS是16-bit的 與定時(shí)器11到8有關(guān) 每個(gè)定時(shí)器產(chǎn)生唯一的中斷請(qǐng)求信號(hào) 由TIMERx_CONFIG寄存器的相應(yīng)IRQ_ENA位選通 共享的TMRSy_STATUS鎖存了這些中斷 給12個(gè)定時(shí)器分配了同樣的中斷優(yōu)先級(jí)情況下，方便地識(shí)別中斷源 若一個(gè)中斷狀態(tài)或錯(cuò)誤發(fā)生，而IRQ_ENA置1了，則TI

6、MILx將置位并產(chǎn)生到內(nèi)核的中斷 若一個(gè)中斷狀態(tài)或錯(cuò)誤發(fā)生，而IRQ_ENA清0了，則TIMILx不置位也不產(chǎn)生到內(nèi)核中斷 若TIMILx已置位而IRQ_ENA被清0了，則TIMILx將一直置位，中斷信號(hào)一直聲明 為不錯(cuò)過(guò)定時(shí)器事件，在外部事件計(jì)數(shù)模式下應(yīng)在ISR開始時(shí)復(fù)位鎖存位,脈寬調(diào)制（PWM_OUT）模式,TIMERx_CONFIG的TMODE位為01 TMRx是輸出引腳 位PULSE_HI、PERIOD_CNT、IRQ_ENA、OUT_DIS、CLK_SEL、EMU_RUN、TOGGLE_HI可以單獨(dú)地或任何組合形式地設(shè)置 一旦定時(shí)器使能，計(jì)數(shù)寄存器會(huì)加載一個(gè)初始值 如果CLK_SEL

7、=0，定時(shí)器計(jì)數(shù)器從0 x1開始 如果CLK_SEL=1，定時(shí)器計(jì)數(shù)器復(fù)位為0 x0s 計(jì)數(shù)器遞增計(jì)數(shù)，當(dāng)與周期寄存器相等時(shí)，計(jì)數(shù)器在下一個(gè)時(shí)鐘復(fù)位為0 x1 在PWM_OUT模式中，位PERIOD_CNT控制定時(shí)器產(chǎn)生單脈沖還是多脈沖 清0為單脈沖模式，定時(shí)器使用TIMERx_WIDTH寄存器，產(chǎn)生一個(gè)建立沿和一個(gè)撤銷沿，然后產(chǎn)生一個(gè)中斷并停止 置1為連續(xù)脈沖模式，定時(shí)器使用TIMERx_WIDTH和TIMERx_PERIOD寄存器產(chǎn)生重復(fù)的（而且可能是調(diào)制的）波形，并在每一個(gè)周期末產(chǎn)生一個(gè)中斷,脈寬調(diào)制（PWM_OUT）模式,單脈沖產(chǎn)生 可用于產(chǎn)生一個(gè)精確延時(shí) 脈沖寬度由TIMERx_WI

8、DTH定義，在脈沖末中斷鎖存位TIMILx置位，定時(shí)器自動(dòng)停止 PULSE_HI置位就在TMRx引腳上產(chǎn)生一個(gè)高電平有效脈沖，否則產(chǎn)生一個(gè)低電平有效脈沖 脈沖寬度調(diào)制波形產(chǎn)生 產(chǎn)生周期及占空比定義明確的矩形波，也為實(shí)時(shí)信號(hào)處理產(chǎn)生周期性中斷 周期和脈寬寄存器設(shè)置為定時(shí)器計(jì)數(shù)周期值及脈沖寬度調(diào)制輸出值 每當(dāng)定時(shí)器計(jì)數(shù)器的值與定時(shí)器脈沖寬度寄存器的值相等，TMRx引腳就被置為無(wú)效狀態(tài)，當(dāng)周期期滿（或定時(shí)器重新開始）TMRx引腳再次被置為有效狀態(tài) PWM應(yīng)用中，當(dāng)定時(shí)器運(yùn)行時(shí)，軟件需要更新周期值及脈沖寬度值 為了在TMRx輸出引腳產(chǎn)生最高頻率，應(yīng)設(shè)置周期值為2，脈寬為1，這使TMRx在每個(gè)SCLK切

9、換，產(chǎn)生50%占空比,脈寬計(jì)數(shù)和捕獲（WDTH_CAP）模式,TMRx是輸入引腳 內(nèi)部計(jì)時(shí)的定時(shí)器用來(lái)決定外部的矩形波的周期和脈寬 該模式下使能時(shí)復(fù)位TIMERx_COUNTER計(jì)數(shù)值為0 x1 在TMRx引腳上檢測(cè)到第1個(gè)前沿時(shí)開始遞增計(jì)數(shù) 當(dāng)檢測(cè)到一個(gè)波形的后沿就捕獲TIMERx_COUNTER當(dāng)前的32-bit值并寫入寬度緩沖寄存器 在下一個(gè)前沿將TIMERx_COUNTER當(dāng)前的32-bit值轉(zhuǎn)移到周期緩沖寄存器 計(jì)數(shù)器寄存器再次重置為0 x1，繼續(xù)計(jì)數(shù)和捕獲，直到禁止 控制TMRx引腳的“前沿”與“后沿”的定義 PULSE_HI清0，則在下降沿測(cè)量，而在上升沿將定時(shí)器計(jì)數(shù)寄存器捕獲到

10、定時(shí)器脈沖寬度緩沖寄存器，并在下一個(gè)下降沿捕獲到定時(shí)器周期寄存器 若置位，則在上升沿測(cè)量，而在下降沿將定時(shí)器計(jì)數(shù)寄存器捕獲到定時(shí)器脈沖寬度緩沖寄存器，并在下一個(gè)上升沿捕獲到定時(shí)器周期寄存器,脈寬計(jì)數(shù)和捕獲（WDTH_CAP）模式,在WDTH_CAP模式3個(gè)事件作為一個(gè)整體同時(shí)發(fā)生 1）TIMERx_PERIOD被周期緩沖寄存器更新 2）TIMERx_WIDTH被脈寬緩沖寄存器更新 3）定時(shí)器中斷鎖存位TIMILx置位（如果使能了），但不產(chǎn)生一個(gè)錯(cuò)誤 這3個(gè)事件合起來(lái)稱為一個(gè)測(cè)量報(bào)告，在產(chǎn)生測(cè)量報(bào)告時(shí)定時(shí)器計(jì)數(shù)器溢出錯(cuò)誤鎖存位不置位，測(cè)量報(bào)告最多每個(gè)輸入信號(hào)周期發(fā)生一次 TIMERx_CONFI

11、G的PERIOD_CNT位控制這套事件的時(shí)間點(diǎn) 當(dāng)PERIOD_CNT位置1，測(cè)量報(bào)告將立即發(fā)生在周期緩沖寄存器捕獲它的數(shù)值后（在前沿） 當(dāng)PERIOD_CNT位清0，測(cè)量報(bào)告將立即發(fā)生在脈寬緩沖寄存器捕獲它的數(shù)值后（在后沿）。 為了測(cè)量一個(gè)只有一個(gè)前沿和一個(gè)尾沿的波形的脈沖寬度，應(yīng)設(shè)置PERIOD_CNT=0,外部事件計(jì)數(shù)模式（EXT_CLK）,該模式下，TMRx引腳作為輸入 TMRx輸入引腳的最大頻率是SCLK/2 定時(shí)器作為一個(gè)計(jì)數(shù)器 由外部源計(jì)時(shí)，外部源與系統(tǒng)時(shí)鐘可以是異步的 TIMERx_COUNTER的當(dāng)前計(jì)數(shù)值反映了檢測(cè)到的前沿事件的數(shù)目 TIMERx_PERIOD編程為定時(shí)器的最大的外部計(jì)數(shù)值 周期可編程為1到（2321）間的值，包括1和（2321）在內(nèi) 使能定時(shí)器后重置定時(shí)器計(jì)數(shù)寄存器為0 x0 等待TMRx引腳的第1個(gè)前沿，這個(gè)沿使得定時(shí)器計(jì)數(shù)寄存器增加為0 x1 每個(gè)后續(xù)的前沿都將增加計(jì)數(shù)寄存器的值，達(dá)到周期值后TIMILx置位，中斷產(chǎn)生 下一個(gè)前沿重新加載定時(shí)器計(jì)數(shù)寄存器為0 x1，定時(shí)器繼續(xù)計(jì)數(shù)，直到被禁止 PULSE_HI位用于決定前沿是上升沿還是下降沿,內(nèi)核定時(shí)器,內(nèi)核定時(shí)器是可編程的計(jì)時(shí)器