LPC学习笔记----计数器/定时器中断

//概述

LPC178x/177x 系列 Cortex-M3 拥有 4 个 32 位可编程定时器/计数器，均具有捕获、比较匹配功能。定时器用来对外设时钟（PCLK）进行计数，而计数器对外部脉冲信号进行计数，可以选择在规定的时间处产生中断或执行其它操作，这都由 4 个匹配寄存器的值决定。它也包含4 个捕获输入，用来在输入信号变化时捕捉定时器的瞬时值，也可以选择产生中断。
注： 4 个定时器 / 计数器，除了外设基址之外其他完全相同。 4 个定时器最少有 2 个捕获输入和 2 个匹配输出，并且有多个引脚可以选择。定时器 2 引出了全部 4 个匹配输出。

//特性

 32 位的定时器/计数器，带有一个可编程的 32 位预分频器；
 计数器或定时器操作；
 每个定时器包含 2 个 32 位的捕获通道，当输入信号变化时捕捉定时器的瞬时值。也可
以选择产生中断；
 4 个 32 位匹配寄存器，允许执行以下操作：
－ 匹配时连续工作，在匹配时可选择产生中断；
－ 在匹配时停止定时器运行，可选择产生中断；
－ 在匹配时复位定时器，可选择产生中断；
 有 4 个与匹配寄存器相对应的外部输出，这些输出具有以下功能：
－ 匹配时设为低电平；
－ 匹配时设为高电平；
－ 匹配时翻转电平；
－ 匹配时不执行任何操作。

//定时器部件

LPC178x/177x 系列Cortex-M3 的定时器/计数器功能部件主要由三部分构成：
1． 计数部分
定时器的时钟源可以是 PCLK，对 PCLK 进行分频后，输入计数器，对其进行计数。另外LPC178x/177x 系列 Cortex-M3 可以对外部的脉冲进行计数，外部脉冲从 CAP 引脚输入。
2． 匹配功能部分
匹配寄存器 0～3 中保存匹配值，当某一个匹配值与当前的计数值匹配时，根据匹配控制寄存器（MCR）的设置，控制定时器的工作，也可以产生中断信号。当发生匹配时，寄存器 EMR还会控制对应的匹配引脚 MATn 输出特定的信号。
3． 捕获功能部分
当捕获引脚 CAPn 上出现有效信号（即捕获信号）时，会将计数器的当前值保存到捕获寄存器 CRn 中，并可产生中断

//寄存器描述

1． 中断寄存器 T[0/1/2/3]IR
中断寄存器包含 4 个位用于匹配中断，4 个位用于捕获中断。如果有中断产生，IR 中的对应位会置位，否则为 0。向对应的 IR 位写入 1 会复位中断。写入 0 无效。清除定时器匹配中断也会清除对应的 DMA 请求。

LPC_TIM0->IR = 0xff; /* 清除定时器 0 的全部中断标志 */

2． 定时器控制寄存器 T[0/1/2/3]TCR
定时器控制寄存器（TCR）用来控制定时器/计数器的操作

LPC_TIM0->TCR = 0x01; /* 启动定时器 0

3． 计数控制寄存器 T[0/1/2/3]CTCR
计数控制寄存器（CTCR）用来在定时器模式和计数器模式之间进行选择，在计数器模式中选择计数的引脚和边沿
当选择计数器模式作为工作模式时，在每个 PCLK 时钟的上升沿对 CAP 输入（由 CTCR的位 3:2 来选择）进行采样。在对这个 CAP 输入的连续两次采样值进行比较之后，可以识别出下面其中一种事件：上升沿、下降沿、上升/下降沿或所选 CAP 输入的电平不变。如果识别出的事件与 CTCR 寄存器[1:0]选择的一个事件相对应，定时器计数器寄存器的值将增加 1。
当计数器计数外部脉冲时，处理的效率会收到一些限制。由于识别 CAP 所选输入的一个边沿需要使用 PCLK 时钟 2 个连续的上升沿，因此 CAP 输入的频率不能大于 PCLK 频率的二分之一。所以，在这种情况下同一个 CAP 引脚的高/低电平持续时间不能小于 1/（2PCLK）。

LPC_TIM0->CTCR = ( 0x02 << 0 ) | /* 计数器，在 CAP 的下降沿递增 TC /
( 0x01 << 2 ); / 选择 CAP0.1

4． 定时器计数器 T[0/1/2/3]TC
TC（Timer Counter）既是定时器的定时计数器又是外部计数器的计数器，这里简称定时器计数器
5． 预分频寄存器 T[0/1/2/3]PR
6． 预分频计数器 T[0/1/2/3]PC

//Keil使用LPC代码流程

一.Config配置文件(确认单片机主频)

----------1.确定单片机时钟频率

(LPC默认主频为100MHZ)

----------2.确定单片机时钟主频率

(使用二分法分频将100MHZ降至25MHZ)
(一般在config文件中进行更改)

二.Target_int文件配置,初始化定时器

----------3.对PCONP启动引脚引入高电平开启定时器中断

(定时器0和定时器1默认开启,无需启动电平)

程序中代码应专门写在定时器的初始化中:

LPC_SC->PCONP |= 1<<23; // 开启定时器3的管脚设置

----------4.配置匹配控制寄存器MCR

匹配控制寄存器。 MCR 用来控制在匹配出现时是否产生中断和是否复位 TC
程序中代码应专门写在定时器的初始化中:

LPC_TIM3->MCR = 0x00; //关闭所有mcr功能,方便配置定时器
/…配置…/
#define Enable_T3MR1 LPC_TIM3->MCR |= 0x08 // 之后会重新开启相应定时器来开启中断

----------5.配置定时器控制寄存器TCR

定时器控制寄存器。 TCR 用来控制定时器计数器功能。定时器计数器可以通过 TCR 来禁能或复位

LPC_TIM3->TCR = 0x02; //处于计数器复位模式,复位T3TC
/配置*/
LPC_TIM3->TCR = 0x01; //重新开启计时器

----------6.数值计数器计数的值TC以及预分频寄存器PR配置

TC:保存定时器计数器的计数值。 32 位的 TC 每隔（ PR+1）个 PCLK 周期递增一次。 TC 通过 TCR 来控制
PR:预分频寄存器。当预分频计数器的值与这个寄存器的值相等时，下个时钟 TC 加 1， PC清零

LPC_TIM3->TC = 0; //TC配置为0,默认不分频.
LPC_TIM3->PR = TPR_1ms; // 根据时钟频率配置默认单位,也就是数多少位为一个单位

附上24MHZ主频的默认时间单位

TPR_1 = 1,
TPR_1us = 23,
TPR_10us = 239,
TPR_100us = 2399,
TPR_1ms = 23999,
TPR_5ms = 119999,
TPR_10ms = 239999

下图中由于其代码MCR配置的会复位,因此TC数到6即复位,而在实际中TC往往不复位一直数下去,以此来充当一个开机后的计时器的效果.

----------7.匹配寄存器通道并初始化

MR0:匹配寄存器 0。 MR0 可通过 MCR 设定为在匹配时复位 TC，停止 TC 和 PC 和/或产生中断

LPC_TIM3->MR2 = 500; //设定初始定时值,数500ms后进入中断函数并停止TC计时
Enable_T3MR2; //LPC_TIM3->MCR |= 0x08 使得中断开启,使其匹配中断但不复位T2TC

----------8.清除中断寄存器IR标志位

IR:中断寄存器。可向 IR 写入相应的值来清除中断。也可读 IR 来确定 8 个中断源中哪个中断源被挂起

LPC_TIM3->IR = 0xFF; //为IR全部赋予高电平,清除标志位

----------9.Target_int 计时器初始化源代码(开启3号计时器中断)

三.Timer计时器使用配置,使用计时器

----------10.识别到中断后,判断标志位IR

IR:中断寄存器。可向 IR 写入相应的值来清除中断。也可读 IR 来确定 8 个中断源中哪个中断源被挂起

if((LPC_TIM3->IR & 0x04) == 0x04){…} //判别中断是否是MR2的标志位

----------11.执行命令后,重新为MR指定下一次中断的TC时间

LPC_TIM3->MR2 = LPC_TIM3->TC+100; //为MR2赋值,下次TC再中断100ms即中断

可随意更改所需时间来达到计时目的

----------12.清除中断,重置标志位IR

LPC_TIM3->IR = 0x04;

不清除会导致永远停在这个中断中

----------13.附计时器使用例程