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第十一章 定时器中断实验
本章将介绍Kendryte K210的Timer外设使用,即使用定时器中断功能。通过本章的学习,读者将学习到SDK编程技术使用Kendryte K210的定时器中断。
本章分为如下几个小节:
11.1 Timer介绍
11.2 硬件设计
11.3 程序设计
11.4 运行验证
11.1 Timer介绍
Kendryte K210系统有 3 个 TIMER 模块,它们有如下特性:
1. 32 位计数器宽度
2. 可配置的向上/向下时基计数器:增加或减少
3. 时钟独立可配
4. 每个中断的可配置极性
5. 单个或组合中断输出标志可配置
6. 每个定时器有读/写一致性寄存器
7. 定时器切换输出,每当定时器计数器重新加载时切换
8. 定时器切换输出的脉冲宽度调制 (PWM),0%到100%占空比
这三个定时器属于Kendryte K210硬件上的定时器,硬件定时器可以用来定时触发任务或者处理任务,当到了设定的时间,硬件定时器便会触发中断,并且硬件定时器的计时精度相比软件定时器要高得多。
Kendryte K210提供了操作Timer的函数,这里我们只讲述部分用到的函数,这些函数介绍如下:
1,timer_init函数
该函数用于定时器的初始化,作用于三个Timer模块,配置后会使能系统时钟,如下代码所示:
- void timer_init(timer_device_number_t timer_number);
- /**
- * timer_init可选的定时器timer_number配置参数
- */
- typedef enum _timer_deivce_number
- {
- TIMER_DEVICE_0,
- TIMER_DEVICE_1,
- TIMER_DEVICE_2,
- TIMER_DEVICE_MAX,
- } timer_device_number_t;
复制代码
2,timer_set_interval函数
该函数用来配置Timer模块的通道和超时时间,每个Timer模块可配置4个不同的通道,该函数返回实际超时时间,如下代码所示:
- /* 函数原型 */
- size_t timer_set_interval(timer_device_number_t timer_number, timer_channel_number_t channel, size_t nanoseconds);
- /**
- * timer_set_interval通道的channel配置参数
- */
- typedef enum _timer_channel_number
- {
- TIMER_CHANNEL_0,
- TIMER_CHANNEL_1,
- TIMER_CHANNEL_2,
- TIMER_CHANNEL_3,
- TIMER_CHANNEL_MAX,
- } timer_channel_number_t;
复制代码 该函数的三个参数分别用于设置Timer模块号、通道号及超时时间,注意nanoseconds参数的单位是纳秒(ns)。
3,timer_irq_register函数
该函数用来注册定时器触发中断的回调函数,代码如下所示:
- int timer_irq_register(timer_device_number_t device, timer_channel_number_t channel, int is_single_shot, uint32_t priority, timer_callback_t callback, void *ctx);
复制代码 前两个参数我们介绍过了,第三个参数是设置是否单次中断,我们选否,即设置为0,第四个参数是设置中断优先级,后面两个是设置中断回调函数和回调函数的参数。
4,timer_set_enable函数
该函数用来控制定时器使能或禁用,该函数原型如下所示:
- void timer_set_enable(timer_device_number_t timer_number, timer_channel_number_t channel, uint32_t enable);
复制代码 enable用来设置定时器的使能或禁用,当启动定时器时,参数设置为1,反之设置为0。
11.2 硬件设计
11.2.1 例程功能
1. 创建一个超时周期为500毫秒的周期定时器,并在其超时回调函数中控制红色LED切换亮灭状态
2. 按下KEY0按键后启动周期定时器计时
3. 按下KEY1按键后停止周期定时器计时
11.2.2 硬件资源
1. 双色LED
LEDR - IO24
2. 独立按键
KEY0按键 - IO18
KEY1按键 - IO19
11.2.3 原理图
本章实验内容,主要讲解Timer外设的使用,无需关注原理图。
11.3 程序设计
11.3.1 定时器驱动代码
定时器中断驱动源码包括两个文件:timer.c和timer.h,timer.h文件只包含了函数的声明,我们这里不多介绍,下面的们介绍timer.c文件的内容。
- void gtimer_init(void)
- {
- /* 系统中断初始化 */
- plic_init();
- sysctl_enable_irq();
- /* 定时器初始化 */
- timer_init(TIMER_DEVICE_0);
- /* 设置定时器超时时间,单位为ns,即500毫秒 */
- timer_set_interval(TIMER_DEVICE_0, TIMER_CHANNEL_0, 500 * 1e6);
- /* 设置定时器中断回调 */
- timer_irq_register(TIMER_DEVICE_0, TIMER_CHANNEL_0, 0, 1, timer_timeout_cb, &g_count);
- /* 使能定时器 */
- timer_set_enable(TIMER_DEVICE_0, TIMER_CHANNEL_0, 1);
- }
复制代码 首先我们要先开启系统中断功能,然后选择使用定时器0进行初始化,完成后选择定时器通道,时间间隔,接着注册中断回调函数,这些设置完毕之后,就能开启定时器进行计时啦。下面我们看中断回调函数。
- int timer_timeout_cb(void *ctx)
- {
- LEDR(0); /* 红灯亮 */
- msleep(500); /* 延时500毫秒 */
- LEDR(1); /* 红灯灭 */
- return 0;
- }
复制代码 这里我们就是简单控制灯的亮灭,延时时间是500毫秒(中断函数中不建议用延时),我们超时时间也是设置的500毫秒,即500毫秒左右会进入一次中断回调函数,这样我们就能看到红灯1000毫秒亮灭一次的效果啦。
11.3.2 main.c代码
main.c中的代码如下所示:
- int main(void)
- {
- uint8_t key;
- led_init(); /* LED初始化 */
- key_init(); /* 按键初始化 */
- gtimer_init(); /* 定时器初始化 */
-
- while (1)
- {
- key = key_scan(0); /* 得到键值 */
- if (key == KEY0_PRES)
- {
- timer_set_enable(TIMER_DEVICE_0, TIMER_CHANNEL_0, 1); /*开启定时器0*/
- }
- else if(key == KEY1_PRES)
- {
- timer_set_enable(TIMER_DEVICE_0, TIMER_CHANNEL_0, 0); /*关闭定时器0*/
- }
- else msleep(10);
- }
- }
复制代码 可以看到,首先是初始化使用到独立按键和LED的IO,然后调用gtimer_init函数对定时器0初始化,接着注册中断回调函数,在中断回调函数中主要实现变更LED状态的功能。
最后就是在一个循环中读取按键的状态,当读取到KEY0按键被按下,则调用timer_set_enable函数开启定时器0计时,当读取到KEY1按键被按下,则关闭定时器0计时。
11.4 运行验证
将DNK210开发板连接到电脑主机,通过VSCode将固件烧录到开发板中,此时,可以看到红色LED以1000毫秒的周期进行亮灭闪烁,若接着按下KEY1按键,则可以看到红色LED因定时器0被停止计时而保持关闭的状态,不再闪烁,若此时按下KEY0按键,定时器0被重新启动计时,此时可以看到红色LED恢复以1000毫秒的周期进行亮灭闪烁。
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阿莫论坛20周年了!感谢大家的支持与爱护!!
你熬了10碗粥,别人一桶水倒进去,淘走90碗,剩下10碗给你,你看似没亏,其实你那10碗已经没有之前的裹腹了,人家的一桶水换90碗,继续卖。说白了,通货膨胀就是,你的钱是挣来的,他的钱是印来的,掺和在一起,你的钱就贬值了。
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