嵌入式Linux开发7——GPT定时器实验
背景知识 GPT 定时器是一个 32 位向上定时器(也就是从 0X00000000 开始向上递增计数), GPT 定时器也可以跟一个值进行比较,当计数器值和这个值相等的话就发生比较事件,产生比较中断。GPT 定时器有一个 12 位的分频器,可以对 GPT 定时器的时钟源进行分频, GPT 定时器特性如下:① 一个可选时钟源的 32 位向上计数器。② 两个输入捕获通道,可以设置触发方式。③ 三个输
背景知识
GPT 定时器是一个 32 位向上定时器(也就是从 0X00000000 开始向上递增计数), GPT 定时器也可以跟一个值进行比较,当计数器值和这个值相等的话就发生比较事件,产生比较中断。GPT 定时器有一个 12 位的分频器,可以对 GPT 定时器的时钟源进行分频, GPT 定时器特性如下:
① 一个可选时钟源的 32 位向上计数器。
② 两个输入捕获通道,可以设置触发方式。
③ 三个输出比较通道,可以设置输出模式。
④ 可以生成捕获中断、比较中断和溢出中断。
⑤ 计数器可以运行在重新启动(restart)或(自由运行)free-run 模式。
GPT 定时器有两种工作模式:重新启动(restart)模式和自由运行(free-run)模式,这两个工作模式的区别如下:
重新启动(restart)模式:当 GPTx_CR(x=1,2)寄存器的 FRR 位清零的时候 GPT 工作在此模式。在此模式下,当计数值和比较寄存器中的值相等的话计数值就会清零,然后重新从0X00000000开始向上计数,只有比较通道 1 才有此模式!向比较通道 1 的比较寄存器写入任何数据都会复位 GPT 计数器。对于其他两路比较通道(通道 2 和 3),当发生比较事件以后不会复位计数器。
自由运行(free-run)模式:当 GPTx_CR(x=1, 2)寄存器的 FRR 位置 1 时候 GPT 工作在此模式下,此模式适用于所有三个比较通道,当比较事件发生以后并不会复位计数器,而是继续计数,直到计数值为 0XFFFFFFFF,然后重新回滚到 0X00000000。
高精度延时的实现步骤如下:
1、设置 GPT1 定时器
首先设置 GPT1_CR 寄存器的 SWR(bit15)位来复位寄存器 GPT1。复位完成以后设置寄存 器 GPT1_CR 寄存器的 CLKSRC(bit8:6)位,选择 GPT1 的时钟源为 ipg_clk。
2、设置 GPT1 的分频值
设置寄存器 GPT1_PR 寄存器的 PRESCALAR(bit111:0)位,设置分频值。
3、设置 GPT1 的比较值
如果要使用 GPT1 的输出比较中断,那么 GPT1 的输出比较寄存器 GPT1_OCR1 的值可以根据所需的中断时间来设置。本章例程不使用比较输出中断,所以将 GPT1_OCR1 设置为最大值,即: 0XFFFFFFFF。
4、 使能 GPT1 定时器
设置好 GPT1 定时器以后就可以使能了,设置 GPT1_CR 的 EN(bit0)位为 1 来使能 GPT1 定时器。
5、编写延时函数
GPT1定时器已经开始运行了,可以根据前面介绍的高精度延时函数原理来编写延时函数,针对 us 和 ms 延时分别编写两个延时函数。
代码编写
按照上述的步骤,利用GPT1定时器做高精度延时代码如下:
/*
* @description : 延时有关硬件初始化,主要是GPT定时器
GPT定时器时钟源选择ipg_clk=66Mhz
* @param : 无
* @return : 无
*/
void delay_init(void)
{
GPT1->CR = 0; /* 清零,bit0也为0,即停止GPT */
GPT1->CR = 1 << 15; /* bit15置1进入软复位 */
while((GPT1->CR >> 15) & 0x01); /*等待复位完成 */
/*
* GPT的CR寄存器,GPT通用设置
* bit22:20 000 输出比较1的输出功能关闭,也就是对应的引脚没反应
* bit9: 0 Restart模式,当CNT等于OCR1的时候就产生中断
* bit8:6 001 GPT时钟源选择ipg_clk=66Mhz
* bit
*/
GPT1->CR = (1<<6);
/*
* GPT的PR寄存器,GPT的分频设置
* bit11:0 设置分频值,设置为0表示1分频,
* 以此类推,最大可以设置为0XFFF,也就是最大4096分频
*/
GPT1->PR = 65; /* 设置为65,即66分频,因此GPT1时钟为66M/(65+1)=1MHz */
/*
* GPT的OCR1寄存器,GPT的输出比较1比较计数值,
* GPT的时钟为1Mz,那么计数器每计一个值就是就是1us。
* 为了实现较大的计数,我们将比较值设置为最大的0XFFFFFFFF,
* 这样一次计满就是:0XFFFFFFFFus = 4294967296us = 4295s = 71.5min
* 也就是说一次计满最多71.5分钟,存在溢出
*/
GPT1->OCR[0] = 0XFFFFFFFF;
GPT1->CR |= 1<<0; //使能GPT1
/* 一下屏蔽的代码是GPT定时器中断代码,
* 如果想学习GPT定时器的话可以参考一下代码。
*/
#if 0
/*
* GPT的PR寄存器,GPT的分频设置
* bit11:0 设置分频值,设置为0表示1分频,
* 以此类推,最大可以设置为0XFFF,也就是最大4096分频
*/
GPT1->PR = 65; //设置为1,即65+1=66分频,因此GPT1时钟为66M/66=1MHz
/*
* GPT的OCR1寄存器,GPT的输出比较1比较计数值,
* 当GPT的计数值等于OCR1里面值时候,输出比较1就会发生中断
* 这里定时500ms产生中断,因此就应该为1000000/2=500000;
*/
GPT1->OCR[0] = 500000;
/*
* GPT的IR寄存器,使能通道1的比较中断
* bit0: 0 使能输出比较中断
*/
GPT1->IR |= 1 << 0;
/*
* 使能GIC里面相应的中断,并且注册中断处理函数
*/
GIC_EnableIRQ(GPT1_IRQn); //使能GIC中对应的中断
system_register_irqhandler(GPT1_IRQn, (system_irq_handler_t)gpt1_irqhandler, NULL); //注册中断服务函数
#endif
}
#if 0
/* 中断处理函数 */
void gpt1_irqhandler(void)
{
static unsigned char state = 0;
state = !state;
/*
* GPT的SR寄存器,状态寄存器
* bit2: 1 输出比较1发生中断
*/
if(GPT1->SR & (1<<0))
{
led_switch(LED2, state);
}
GPT1->SR |= 1<<0; /* 清除中断标志位 */
}
#endif
/*
* @description : 微秒(us)级延时
* @param - value : 需要延时的us数,最大延时0XFFFFFFFFus
* @return : 无
*/
void delayus(unsigned int usdelay)
{
unsigned long oldcnt,newcnt;
unsigned long tcntvalue = 0; /* 走过的总时间 */
oldcnt = GPT1->CNT;
while(1)
{
newcnt = GPT1->CNT;
if(newcnt != oldcnt)
{
if(newcnt > oldcnt) /* GPT是向上计数器,并且没有溢出 */
tcntvalue += newcnt - oldcnt;
else /* 发生溢出 */
tcntvalue += 0XFFFFFFFF-oldcnt + newcnt;
oldcnt = newcnt;
if(tcntvalue >= usdelay)/* 延时时间到了 */
break; /* 跳出 */
}
}
}
/*
* @description : 毫秒(ms)级延时
* @param - msdelay : 需要延时的ms数
* @return : 无
*/
void delayms(unsigned int msdelay)
{
int i = 0;
for(i=0; i<msdelay; i++)
{
delayus(1000);
}
}
/*
* @description : 短时间延时函数
* @param - n : 要延时循环次数(空操作循环次数,模式延时)
* @return : 无
*/
void delay_short(volatile unsigned int n)
{
while(n--){}
}
/*
* @description : 延时函数,在396Mhz的主频下
* 延时时间大约为1ms
* @param - n : 要延时的ms数
* @return : 无
*/
void delay(volatile unsigned int n)
{
while(n--)
{
delay_short(0x7ff);
}
}
主函数中直接调用API函数即可,初始化后,另LED灯每隔500ms进行亮灭转换:
/*
* @description : main函数
* @param : 无
* @return : 无
*/
int main(void)
{
unsigned char state = OFF;
int_init(); /* 初始化中断(一定要最先调用!) */
imx6u_clkinit(); /* 初始化系统时钟 */
delay_init(); /* 初始化延时 */
clk_enable(); /* 使能所有的时钟 */
led_init(); /* 初始化led */
beep_init(); /* 初始化beep */
while(1)
{
state = !state;
led_switch(LED0, state);
delayms(500);
}
return 0;
}
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