KL25-ch07(定时器模块)-20130910.ppt

第7章 定时器 主要内容： 7.1 计时器/定时器的工作原理 7.2 ARM Cortex-M0+内核时钟 7.3 定时器/PWM模块功能概述及编程结构 7.4 周期性中断定时器 7.5 低功耗定时器 7.6 实时时钟模块 7.7 本章小结 * 7.1 计时器/定时器的工作原理 实现计数与定时的基本方法有三种：完全硬件方式、完全软件方式、可编程计数器/定时器。 1．完全硬件方式 使用数字逻辑电路实现，即完全用硬件电路实现计数/定时功能。缺点：通用性差、灵活性差。 2．完全软件方式 通过编程，利用计算机执行指令的时间实现定时。优点：节省硬件。缺点：降低了CPU的使用效率、不容易提供多作业环境。可作为实现粗略延时的方法。 3．可编程计数器/定时器 优点：其计数/定时功能可由程序灵活地设置，设定之后与CPU并行地工作，不占用CPU的工作时间。 * 7.2 ARM Cortex-M0+内核时钟 ARM Cortex-M内核中包含了一个简单的定时器SysTick，又称为“滴答”定时器。 SysTick定时器被捆绑在NVIC（嵌套向量中断控制器）中，有效位数是24位，采用减1计数的方式工作，当减1计数到0，可产生SysTick异常（中断），中断号为15。 7.2.1 Systick模块的编程结构 1．Systick定时器模块的寄存器地址 SysTick定时器模块中有4个32位寄存器， 其映像地址及简明功能见P157表7-1。 * 2．控制及状态寄存器 控制及状态寄存器SYST_CSR见P157表7-2。 3．计数器及重载寄存器 SysTick模块的计数器SYST_CVR保存当前计数值，这个寄存器是由芯片硬件自行维护，用户无需干预，系统可通过读取该寄存器的值得到更精细的时间表示。 初始化时，选择时钟源（决定了计数频率）、设置重载寄存器SYST_RVR、设置优先级、允许中断，计数器的初值为“重载寄存器SYST_RVR”中的值、使能该模块。则计数器开始减1计数，计数到0时，SysTick控制及状态寄存器SYST_CSR的溢出标志位COUNTFLAG被置1，产生中断请求，同时，计数器自动重载初值并继续减1计数。 * 4． M0+内核优先级设置寄存器 编写SysTick模块的初始化程序还需用到M0+内核优先级设置寄存器（SHPR3，System Handler Priority Register 3），用于设定SysTick模块中断的优先级。 SHPR3位于系统控制块SCB（System Control Block）中。只有SysTick、SVC（系统服务调用） 和PendSV（可挂起系统调用）等内部异常可以设置其中断优先级，其他内核异常的优先级是固定的。 7.2.2 Systick构件设计及测试工程 书P158给出以Systick定时器模块为时钟源，每隔一秒钟通过串口向PC机发送时钟、分钟和秒钟的应用。 * 7.3 定时器/PWM模块功能概述及编程结构 7.3.1 TPM模块功能概述 TPM(定时器/脉宽调制模块)共有三个模块TPM0/TPM1/TPM2，TPM0有6个通道，TPM1和TPM2只有2个通道。TPM支持输入捕捉、输出比较,并且能够产生PWM信号来控制电机。 TPM的基本定时器部分是一个递增的计数器，通过设定模块的溢出值，当计数器递增到该数值时，产生TPM中断，可以通过选择时钟源和溢出值设定该计数器的频率。 1．外部引脚 TPM模块具有基本定时、输入捕捉、输出比较、脉宽调制（PWM）功能。 * 7.3.1 TPM模块功能概述 TPM(定时器/脉宽调制模块)共有三个模块TPM0/TPM1/TPM2，TPM0有6个通道，TPM1和TPM2只有2个通道。TPM支持输入捕捉、输出比较,并且能够产生PWM信号来控制电机。 TPM的基本定时器部分是一个递增的计数器，通过设定模块的溢出值，当计数器递增到该数值时，产生TPM中断，可以通过选择时钟源和溢出值设定该计数器的频率。 2．基本结构 1）计数时钟源与分频 TPM的时钟由SIM_SOPT2[TPMSRC]和SIM_SOPT2[PLLFLLSEL]来进行选择。 选择的时钟源的分频因子由状态和控制(TPMx_SC)的PS[2:0]位决定。 * 2）计数器 TPM具有一个16位计数器，有两种操作模式：上升计数和可逆计数。 上升计数：当(CPWMS = 0)时，上升计数被选中。0值被加载到TPM计数器中,并且计数器增量直到达到MOD中的值,此刻计数器被重载为0。 可逆计数：当(CPWMS = 1)时，可逆计数被选中。当配置为可逆计数时， MOD必须大于等于2。0值被加载到TPM计数器,并且计数器增量直到达到MOD值,此时计数器减量直到它返回0值并且可逆计数重启。 * 2）计数器 TPM模