[笔记].怎样使用Nios II中的timestamp_timer？

本文简单描述如何使用timestamp_timer服务，来测试usleep(1*1000*1000)到底用了多长时间。

使用环境：Altera Quartus 9.1 SP1 + Nios II  9.1 Software Build Tools for Eclipse SP1

步骤1 在SOPC Builder中例化Interval Timer核：

1. 在SOPC Builder中例化Interval Timer核，命名为timestamp_timer。

图1 例化Interval Timer核

注意：命名为timestamp_timer只是为了和BSP中timestamp_timer一致，也可以命名为其他名称。

图2 BSP中的相关设置

2. 配置Interval Timer核

图3 配置Interval Timer核

注意：Timeout period随便设，不影响时间戳服务。但是Writable period和Readable snapshot要勾上，因为要用到。

表1 寄存器选项

步骤2 NIOS II EDS中编写相应的C程序

1. 在BSP中选择timestamp_timer，如图2所示。

2. 查看system.h中的相应内容

#define ALT_MODULE_CLASS_timestamp_timer altera_avalon_timer
#define TIMESTAMP_TIMER_ALWAYS_RUN 1
#define TIMESTAMP_TIMER_BASE 0x1002020
#define TIMESTAMP_TIMER_COUNTER_SIZE 32
#define TIMESTAMP_TIMER_FIXED_PERIOD 0
#define TIMESTAMP_TIMER_FREQ 125000000u
#define TIMESTAMP_TIMER_IRQ 3
#define TIMESTAMP_TIMER_IRQ_INTERRUPT_CONTROLLER_ID 0
#define TIMESTAMP_TIMER_LOAD_VALUE 124ULL
#define TIMESTAMP_TIMER_MULT 1.0E-6
#define TIMESTAMP_TIMER_NAME "/dev/timestamp_timer"
#define TIMESTAMP_TIMER_PERIOD 1
#define TIMESTAMP_TIMER_PERIOD_UNITS "us"
#define TIMESTAMP_TIMER_RESET_OUTPUT 0
#define TIMESTAMP_TIMER_SNAPSHOT 1
#define TIMESTAMP_TIMER_SPAN 32
#define TIMESTAMP_TIMER_TICKS_PER_SEC 1000000u
#define TIMESTAMP_TIMER_TIMEOUT_PULSE_OUTPUT 0
#define TIMESTAMP_TIMER_TYPE "altera_avalon_timer"

第6行，Nios II软核的输入时钟频率，此处为125MHz。

3. 示范程序

#include "system.h"
#include "sys/alt_timestamp.h"          // Interval Timer核的驱动头文件
#include "alt_types.h"
#include 
#include 

int main()
{
  alt_u32 t0, t1;

  alt_timestamp_start();                // 开启时间戳服务

  t0 = alt_timestamp();                 // 测量时间戳t0
  usleep(1*1000*1000);
  t1 = alt_timestamp();                 // 测量时间戳1

  printf("时间戳t0 = %ld \n", t0);
  printf("时间戳t1 = %ld \n", t1);
  printf("时间戳(t1-t0) = %ld \n", (t1-t0));
  printf("\n");
  printf("系统时钟频率是 %ld Hz\n", alt_timestamp_freq());
  printf("时间戳(t1-t0)花费 %f 秒\n",
          (double)(t1-t0)/alt_timestamp_freq());

  return 0;
}

注：</stdio.h></unistd.h>是发博客发出来的，不属于该代码。

时间戳服务就是将每1秒等分为系统时钟频率大小的个数。然后已经两个时间戳大小，相减再除以系统时钟频率数，就可以得到两个时间戳之间花费的时间了。

4. 运行结果

图4 运行结果

参考资料

1. Volume5: Embedded Peripherals, QuartusII  Handbook Version 9.1

http://www.altera.com/literature/hb/nios2/n2cpu_nii5v3.pdf