（十五）零基础开发小安派-Eyes-S1【外设篇】——TIMER

# 零基础开发小安派-Eyes-S1【外设篇】——TIMER TIMER也就是定时器，定时器故名思意就是用来定时的东西，可以根据时钟源来分配计时的时间周期，实现准确的计时，一般软件的定时会出现误差，一些特殊情况需要精准的定时，那就需要使用到硬件定时器，如定时5分钟执行某些特殊任务。定时器可以搭配中断来使用，利用好时间间隔而满足我们的需求。 ## 一、了解小安派-Eyes-S1的TIMER 芯片内置了两个32-Bit定时器，这两个定时器在LHAL库里对应timer0和timer1。 这两组TIMER有以下特征： • 多种时钟来源，最高可支持 80M 时钟 • 8-bit 时钟分频器，分频系数为 1-256 • 两个 32-bit 定时器：channel 0 和 channel 1 • 定时器包含三组报警值设定，可设定报警值溢出时报警 • 支持 Free Run 模式和 Pre_load 模式 • 一个 16-bit 看门狗定时器 • 支持写入密码保护，防止误设定造成系统异常 • 支持中断或复位两种看门狗溢出方式 • 支持测量外部 GPIO 的脉冲宽度 定时器的时钟来源有以下五种选择： • BCLK--总线时钟 • 32K--32K 时钟 • 1K--1K 时钟（32K 的分频） • XTAL--外部晶振 • GPIO--外部 GPIO ``` #define TIMER_CLKSRC_BCLK 0 #define TIMER_CLKSRC_32K 1 #define TIMER_CLKSRC_1K 2 #define TIMER_CLKSRC_XTAL 3 #define TIMER_CLKSRC_GPIO 4 #define TIMER_CLKSRC_NO 5 ``` 计数模式有以下两种： 定时器计数模式分为两种: freerun(向上计数模式)、preload(重装载模式)。 ``` #define TIMER_COUNTER_MODE_PROLOAD 0 #define TIMER_COUNTER_MODE_UP 1 ``` 定时器一共三个 compare id, 用于设置不同的定时时间，可以当三个定时器使用。 ``` #define TIMER_COMP_ID_0 0 #define TIMER_COMP_ID_1 1 #define TIMER_COMP_ID_2 2 ``` ## 二、结构体与函数接口 ### struct bflb_timer_config_s 说明：Timer初始化配置结构体。 ``` struct bflb_timer_config_s { uint8_t counter_mode; uint8_t clock_source; uint8_t clock_div; uint8_t trigger_comp_id; uint32_t comp0_val; uint32_t comp1_val; uint32_t comp2_val; uint32_t preload_val; }; ``` |parameter| description| | ------- | ---------- | | counter_mode | 计数模式 | | clock_source | 时钟源选择 | | clock_div | 分频值 | | trigger_comp_id | 选择触发的最高 comp id(选择越高,则能够定时的个数越多) | | comp0_val | comp0 比较值 | | comp1_val | comp1 比较值(需要大于 comp0_val) | | comp2_val | comp2 比较值(需要大于 comp1_val) | | preload_val | 重装载值 | ### bflb_timer_init 说明: 初始化 timer。使用之前需要开启 timer ip 时钟。 ``` void bflb_timer_init(struct bflb_device_s *dev, const struct bflb_timer_config_s *config); ``` |parameter| description| | ------- | ---------- | | dev | 设备句柄 | | config | 配置项 | ### bflb_timer_deinit 说明: 反初始化 timer。 ``` void bflb_timer_deinit(struct bflb_device_s *dev); ``` |parameter| description| | ------- | ---------- | | dev | 设备句柄 | ### bflb_timer_start 说明: 启动 timer 。 ``` void bflb_timer_start(struct bflb_device_s *dev); ``` |parameter| description| | ------- | ---------- | | dev | 设备句柄 | ### bflb_timer_stop 说明: 停止 timer。 ``` void bflb_timer_stop(struct bflb_device_s *dev); ``` |parameter| description| | ------- | ---------- | | dev | 设备句柄 | ### bflb_timer_set_compvalue 说明: 设置 timer comp id 比较值。 ``` void bflb_timer_set_compvalue(struct bflb_device_s *dev, uint8_t cmp_no, uint32_t val); ``` |parameter| description| | ------- | ---------- | | dev | 设备句柄 | | cmp_no | comp id | | val | 比较值 | ### bflb_timer_get_compvalue 说明: 获取 comp id 比较值。 ``` uint32_t bflb_timer_get_compvalue(struct bflb_device_s *dev, uint8_t cmp_no); ``` |parameter| description| | ------- | ---------- | | dev | 设备句柄 | | cmp_no | comp id | | val | 比较值 | ### bflb_timer_get_countervalue 说明: 获取 timer 计数值。 ``` uint32_t bflb_timer_get_countervalue(struct bflb_device_s *dev); ``` |parameter| description| | ------- | ---------- | | dev | 设备句柄 | | return | 计数值 | ### bflb_timer_compint_mask 说明: timer comp 中断屏蔽开关。 ``` void bflb_timer_compint_mask(struct bflb_device_s *dev, uint8_t cmp_no, bool mask); ``` |parameter| description| | ------- | ---------- | | dev | 设备句柄 | | cmp_no | comp id | | mask | 是否屏蔽中断 | ### bflb_timer_get_compint_status 说明: 获取 timer comp id 中断匹配标志。 ``` bool bflb_timer_get_compint_status(struct bflb_device_s *dev, uint8_t cmp_no); ``` |parameter| description| | ------- | ---------- | | dev | 设备句柄 | | cmp_no | comp id | | return | 为 true 表示匹配 | ### bflb_timer_compint_clear 说明: 清除 timer comp id 中断标志。 ``` void bflb_timer_compint_clear(struct bflb_device_s *dev, uint8_t cmp_no); ``` |parameter| description| | ------- | ---------- | | dev | 设备句柄 | | cmp_no | comp id | ## 三、定时器的两种计数方式以及中断触发 ### 一、定时器时钟源的选择以及分频 以选择TIMER_CLKSRC_XTAL这个外部晶振的时钟源来举例，频率为40MHz，而分频系数，也就是结构体中的clock_div，这里系数可选0~255，选择39，时钟计数=时钟频率/（分频系数+1）。也就是40Mhz/（39+1），也就是1Mhz，而周期与频率互为倒数，也就是1us一个计数。这样分频的话就是一微秒计数+1。 ### 二、计数模式 TIMER有两种计数模式，分别是**freerun(向上计数模式)、preload(重装载模式)**。 **FreeRun模式下**，计数器的初始值为0，定时器开始后，累加计数，当达到计数最大值后，然后从 0 再次开始计数。而最大值的数量估计是comp0的数据类型最大值，也就是32位数据。 **相比之下，PreLoad模式就好用多了**，计数器的初始值是 PreLoad 寄存器的值，然后向上累加计数，当满足 PreLoad 条件时，计数器的值被置为 PreLoad 寄存器的值，然后计数器再次开始向上累加计数。 ### 三、中断 结构体有trigger_comp_id选择几个比较ID，如果选择三个ID的情况下，在定时器的计数器计数过程中，一旦计数器的值与三个比较器中的某比较值一致，该比较器的比较标志就会置位，并可以产生相应的比较中断。在所有的ID中断调节都达到后，会回到PreLoad的值，也就是preload_val重新开始计时。有如下一个示例的时序图，若预加载寄存器的值为 10，比较器 0 的值为 13，比较器 1 的值为 16，比较器 2 的值为 19。  在 FreeRun 模式下，定时器工作时序与 PreLoad 基本相同，只是计数器会从 0 开始累计到最大值，期间产生的比较标志和比较中断的机制与 FreeRun 模式相同。 ## 四、简单示例——定时器分频一秒进入一次中断，在中断修改全局变量在主函数中打印 ### Main ``` #include "bflb_mtimer.h" #include "bflb_timer.h" #include "board.h" struct bflb_device_s *timer0; volatile static uint16_t MyTime_s = 0; //定义一个全局变量，在中断中修改，这里注意要用volatile关键字防止变量被优化 void timer0_isr(int irq, void *arg) { bool status = bflb_timer_get_compint_status(timer0, TIMER_COMP_ID_0); if (status) { bflb_timer_compint_clear(timer0, TIMER_COMP_ID_0); if (MyTime_s==60) { MyTime_s = 0; } MyTime_s++; printf("time is %d\r\n",MyTime_s); } } //中断服务函数，每进入一次变量自增1，到达60也就是1分钟置为0 int main(void) { board_init(); printf("Timer basic test\n"); /* timer clk = XCLK/(div + 1 )*/ struct bflb_timer_config_s cfg0; cfg0.counter_mode = TIMER_COUNTER_MODE_PROLOAD; /* 选择重装载模式 */ cfg0.clock_source = TIMER_CLKSRC_XTAL;//选择外部时钟晶振，40MHz cfg0.clock_div = 39; /* for bl616/bl808/bl606p is 39, for bl702 is 31 */ cfg0.trigger_comp_id = TIMER_COMP_ID_0;//选择比较ID的个数，这里选择一个ID，也就是只会到达下面的ID1 cfg0.comp0_val = 1000000; /* 比较值ID1，当计数达到1000000时，根据前面的分频一微秒一个计数，也就是总共1秒 */ cfg0.comp1_val = 2500000; /* 比较值ID2，需要大于ID1,由于前面只设置了一个ID，所以这里不会触发 */ cfg0.comp2_val = 3500000; /* 比较值ID2，需要大于ID2,由于前面只设置了一个ID，所以这里不会触发 */ cfg0.preload_val = 0; /* 重装载值，开始的值，以及比较完所有ID个数后重启的值 */ timer0 = bflb_device_get_by_name("timer0"); /* Timer init with default configuration */ bflb_timer_init(timer0, &cfg0); bflb_irq_attach(timer0->irq_num, timer0_isr, NULL); bflb_irq_enable(timer0->irq_num); /* Enable timer */ bflb_timer_start(timer0);//开启定时器 printf("case success.\r\n"); while (1) { switch (MyTime_s) { case 10: printf("10 seconds have passed\r\n"); break; case 20: printf("20 seconds have passed\r\n"); break; case 30: printf("30 seconds have passed\r\n"); break; case 40: printf("40 seconds have passed\r\n"); break; case 50: printf("50 seconds have passed\r\n"); break; case 60: printf("One minute has already passed\r\n"); break; default: break; } //对全局变量进行判断，通过switch语句分别打印 bflb_mtimer_delay_ms(900); //这个延迟是为了防止在主函数中重复判断导致疯狂打印 } } ``` ### 效果 

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