2021年11月04日 | 一起学mini2440裸机开发(五)--定时器0的基础实验

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   //s3c2440.h对S3C2440芯片的一些地址的宏定义

            #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。