第7章定時部件4小時

1、第第7章章 定時部件定時部件4小時小時本章學習目標與要求1. 掌握定時部件的工作原理；2. 掌握看門狗的定時計算方式、寄存器常用功能設置、編程，看懂嵌入式操作系統(tǒng)中相關代碼，可以修改；3.掌握RTC部件工作原理、寄存器常用功能設置、編程，會編寫嵌入式操作系統(tǒng)中相關代碼；4.掌握Timer 定時計數(shù)部件的工作原理、寄存器常用功能設置、操作流程，定時計算編程，會編寫嵌入式操作系統(tǒng)中相關代碼。7.1定時部件的一般性原理w 定時器或計數(shù)器的邏輯電路本質上是相同的，它們之間的區(qū)別主要在用途上。它們都是主要由帶有保存當前值的寄存器和當前寄存器值加1或減1邏輯組成。在應用時，定時器的計數(shù)信號是由內部的、周期

2、性的時鐘信號承擔，以便產(chǎn)生具有固定時間間隔的脈沖信號，實現(xiàn)定時的功能。而計數(shù)器的計數(shù)信號是由非周期性的信號承擔，通常是外部事件產(chǎn)生的脈沖信號，以便對外部事件發(fā)生的次數(shù)進行計數(shù)。因為同樣的邏輯電路可用于這兩個目的，所以該功能部件通常被稱為“定時/計數(shù)器”。 （續(xù)）w 定時/計數(shù)器內部工作原理圖是以一個N位的加1或減1計數(shù)器為核心，計數(shù)器的初始值由初始化編程設置，計數(shù)脈沖的來源有兩類：系統(tǒng)時鐘和外部事件脈沖。 系統(tǒng)時鐘M分頻外部事件脈沖N位計數(shù)器=0（續(xù)）w 若編程設置定時/計數(shù)器為定時工作方式時，則N位計數(shù)器的計數(shù)脈沖來源于內部系統(tǒng)時鐘，并經(jīng)過M分頻。每個計數(shù)脈沖使計數(shù)器加1或減1，當N位計數(shù)器

3、里的數(shù)加到0或減到0時，則會產(chǎn)生一個“回0信號”，該信號有效時表示N位計數(shù)器里的當前值是0。因為系統(tǒng)時鐘的頻率是固定的，其M分頻后所得到的計數(shù)脈沖頻率也就是固定的，因此通過對該頻率脈沖的計數(shù)就轉換為定時，實現(xiàn)了定時功能。 （續(xù)）w 若編程設置定時/計數(shù)器為計數(shù)方式時，則N位計數(shù)器的計數(shù)脈沖來源于外部事件產(chǎn)生的脈沖信號。有一個外部事件脈沖，計數(shù)器加1或減1，直到N位計數(shù)器中的值為0，產(chǎn)生“回0信號”。w N位計數(shù)器里初始值的計算，在不同的定時部件中其具體的計算公式是不同的。 7.2 看門狗定時器w S3C2410芯片看門狗定時器的作用是，當系統(tǒng)程序出現(xiàn)功能錯亂，引起系統(tǒng)程序死循環(huán)時，能中斷該系統(tǒng)

4、程序的不正常運行，恢復系統(tǒng)程序的正常運行。w （續(xù)）w 預分頻器的值和頻率分解因子可由看門狗定時器的控制寄存器（WTCON）進行編程設定。預分頻器值的可選范圍是： 028-1。頻率分割因子可選擇的值為16，32，64，128。使用下面公式來計算看門狗定時器的計數(shù)時鐘周期：w 計數(shù)時鐘周期 = 1/ (PCLK / (預分頻器值 + 1) / 分割因子)（續(xù)）w 一旦看門狗定時器被啟動工作，看門狗定時器中的計數(shù)常數(shù)寄存器（WTDAT）就無法自動的重載到計數(shù)寄存器（WTCNT）中。因此，應該在看門狗定時器啟動工作之前，通過初始化編程使計數(shù)常數(shù)寫入計數(shù)寄存器（WTCNT）中。7.2.2 看門狗控制寄

5、存器看門狗控制寄存器w 看門狗控制寄存器WTCON ：0 x53000000 w 可讀寫 w 0 x8021=?w （0021）=？計數(shù)常數(shù)寄存器WTDAT：0X53000004 讀寫，存儲看門狗定時器的溢出時間間隔（溢出到0，減到0），存儲計數(shù)常數(shù)（與定時時間的關系：） t=40s PCLK=50MHz WTCON=0X0021 計數(shù)常數(shù)=？使用實例使用實例w 目的：定時監(jiān)視系統(tǒng)，防止系統(tǒng)軟件死鎖目的：定時監(jiān)視系統(tǒng)，防止系統(tǒng)軟件死鎖w 電路設計：圖電路設計：圖7-3w 軟件初始化看門狗：軟件初始化看門狗： WTDAT=? WTCNT=?(0X53000008 讀寫讀寫) WTCON=?（使能

6、看門狗等）（使能看門狗等）應用：在系統(tǒng)程序的適當?shù)胤皆O置重復看門狗計數(shù)器的應用：在系統(tǒng)程序的適當?shù)胤皆O置重復看門狗計數(shù)器的指令（上次執(zhí)行看門狗計數(shù)器重置指令到本次執(zhí)行看指令（上次執(zhí)行看門狗計數(shù)器重置指令到本次執(zhí)行看門狗計數(shù)器重復指令的間隔小于監(jiān)視時間間隔。門狗計數(shù)器重復指令的間隔小于監(jiān)視時間間隔。作用與功能：作用與功能： 7.3 RTC部件w 實時時鐘部件RTC是用于提供年、月、日、時、分、秒、星期等實時時間信息的定時部件（系統(tǒng)斷電下由后備電池供電）。 w RTC部件可以將年、月、日、時、分、秒、星期等信息的8位數(shù)據(jù)以BCD碼格式輸出。它由外部時鐘驅動工作，外部時鐘頻率為32.768 kHz晶

7、體。同時RTC部件還可以具有報警功能。 主要特點w 年、月、日、時、分、秒、星期等信息采用BCD碼表示。w 閏年發(fā)生器。w 具有報警功能，能提供報警中斷或者系統(tǒng)在節(jié)電模式下的喚醒。w 擁有獨立的電源引腳（RTCVDD）。w 支持RTOS內核時間片所需的毫秒計時中斷。w 進位復位功能。w 圖功能框圖 內部基準工作頻率：內部基準工作頻率：內閏年發(fā)生器，硬件實現(xiàn)千年蟲問題內閏年發(fā)生器，硬件實現(xiàn)千年蟲問題內部報警寄存器（）設置內部報警寄存器（）設置報警使能報警時間條件，激活報警中斷信報警使能報警時間條件，激活報警中斷信號（）號（）w RTC的時間片計時器用于產(chǎn)生一個中斷請求，TICNT 寄存器有一個中

8、斷使能位，和計數(shù)器中的值一起用來控制中斷。當計數(shù)器的值變?yōu)?時，引起時間片計時中斷。中斷信號的周期用下列公式計算：w 周期（）=( n + 1 )/128s w （）：時間片計數(shù)器中的值控制寄存器控制寄存器控制寄存器：讀寫控制寄存器：讀寫時間片計數(shù)器：讀寫時間片計數(shù)器：讀寫報警控制寄存器：讀寫報警控制寄存器：讀寫報警秒數(shù)寄存器：讀寫報警秒數(shù)寄存器：讀寫報警分數(shù)寄存器：讀寫報警分數(shù)寄存器：讀寫報警時數(shù)寄存器：讀寫報警時數(shù)寄存器：讀寫報警日數(shù)寄存器：讀寫報警日數(shù)寄存器：讀寫報警月數(shù)寄存器：讀寫報警月數(shù)寄存器：讀寫報警年數(shù)寄存器：讀寫報警年數(shù)寄存器：讀寫循環(huán)復位寄存器：讀寫循環(huán)復位寄存器：讀寫秒數(shù)據(jù)

9、寄存器：讀寫秒數(shù)據(jù)寄存器：讀寫分數(shù)據(jù)寄存器：讀寫分數(shù)據(jù)寄存器：讀寫時數(shù)據(jù)寄存器：讀寫時數(shù)據(jù)寄存器：讀寫日數(shù)據(jù)寄存器：讀寫日數(shù)據(jù)寄存器：讀寫星期數(shù)據(jù)寄存器：讀寫星期數(shù)據(jù)寄存器：讀寫月數(shù)據(jù)寄存器：讀寫月數(shù)據(jù)寄存器：讀寫年數(shù)據(jù)寄存器：讀寫年數(shù)據(jù)寄存器：讀寫編程實例編程實例根據(jù)根據(jù)P171實例，考查實例，考查C語言的編程（主程序，三個子程語言的編程（主程序，三個子程序），特殊符號），測試學生讀懂程序的能力序），特殊符號），測試學生讀懂程序的能力7.4 Timer7.4 Timer部件部件w Timer部件主要是用于提供定時功能、脈寬調制（PWM）功能的部件，它的應用比較靈活，對于需要一定頻率的脈沖信號

10、、一定時間間隔的定時信號的應用場合，它都能提供應用支持。 w S3C2410內有5個16位的Timers部件， 圖7-6： Timers0 Timers1 (分頻器、分割器) Timers2 Timers3 Timers4 （分頻器、分割器）基本定時器操作w Timer部件內部寄存器 定時器配置寄存器0(TCFG0) 讀寫 0 x51000000 設置預分頻 定時器配置寄存器1(TCFG1) 讀寫 0 x51000004 設置分割器值 定時器輸入時鐘頻率=PCLK/(預分頻系數(shù)+1)/(分割器值) 定時器控制寄存器(TCON) 讀寫 0 x51000008 Timer0計數(shù)緩沖寄存器和比較緩沖寄存器（TCNTB0/TCMPB0） 讀寫 0 x51000010 Timer0計數(shù)觀察寄存器（TCNTO0）只讀 0 x51000