一起学mini2440裸机开发(五)--定时器0的基础实验

     本篇文章接上一篇关于定时器原理:http://blog.csdn.net/mybelief321/article/details/8916775

实验前的准备 

      既然是关于定时器的实验，肯定要用到系统时钟，所以一定要保证系统时钟设置好，在这里需要的PCLK为50MHz。第二节分析MDK自带的S3C2440.c可以知道，默认的是不初始化系统时钟(是否选择初始化可以通过修改S3C2440.s中的CLOCK_SETUP来选择)。那么在这里首先修改一下S3C2440.s，对时钟进行初始化。

     在这里只需要设置一处即可将 CLOCK_SETUP     EQU     0修改为CLOCK_SETUP     EQU     1，这样系统在启动时就会对咱们的芯片进行初始化，初始化之后的系统时钟值为：FCLK=300MHz，HCLK=100MHz，PCLK=50MHz。

实验1

     实验实现的功能：使用定时器0的定时功能，是LED每秒钟闪烁一次。   

    因为在启动代码阶段，已经对系统时钟进行初始化，PCLK=50MHz，定时器的输入频率由PCLK分频得到，如图1所示展示了从晶振输入频率到定时器工作频率产生的整体过程。

    

      下图是我的定时器工程的文件布局图：

     

    从上图可以看出，这个工程需要咱们自己编写的文件一共有5个：main.c  timer.c   timer.h    led.c   led.h

    实验代码：

    main.c文件内容：

/*
*  使用定时器0的定时功能，使LED灯每秒钟闪烁一次
*/

#include<s3c2440.h>
#include"timer.h"
#include"led.h"

int main()
{   
     int flag=0;
     Led_Init();   //对LED初始化为全灭
    Timer0_Init();  //定时器0初始化，打开定时器0，定时器0开始进行减1计数。
     while(1)
    {
        if(SRCPND&(1<<10))     //当TCNT0中的计数值减为0时，定时器0中断标志会置位
        {                                     //因此，在程序中可以通过不断的检测该位是否置位来判断1s定时
             flag=!flag;                     //是否到达。定时器0中断标志位位于SRCPND寄存器的第10位
             SRCPND|=(1<<10);     //清除定时器0中断标志位
         }
         if(1==flag)                      //判断falg是否为1，这里使用一个小技巧，使用if(1==flag)。也可以

                                              //使用if(flag==1)。
        {
            Led1_On();
        }  
        else
       {
           Led1_Off();
        }
       }
}

 

    timer.c文件内容

 

            #include<s3c2440.h>   //s3c2440.h对S3C2440芯片的一些地址的宏定义
            #include"timer.h"

 /***************************************************************
* 函数名称:void Timer0_Init(void)
* 参数说明:无
* 全局变量:无
* 返 回 值:无
* 功    能:对于50MHz的PCLK，经过分频获得62.5KHz的定时器0
*     的输入时钟。
***************************************************************/
void Timer0_Init(void)
{
 TCFG0&=~(0xff);          //设置第1级分频系数，分频系数为99
 TCFG0|=99;

 TCFG1&=~(0xf);            //设置第2级分频系数，分频系数为8
 TCFG1|=0x02;               //62.5KHz=50MHz/(99+1)/8

 TCNTB0=62500;            //1s中断一次。经过上述分频器得到定时器0的输入时钟频率为62.5kHz，即定时
                                       //器每秒钟计数62500次。因此，初始化时，定时器0计数值初始值为62500,在这
                                       //里我们可以看出TCMPBn没有设置,因为咱们用它的默认值0，所以就不需要设置

 TCON|=(1<<1);             //开启手动更新位，即当定时器开启后，TCMPB0和TCNTB0中的值会加载到寄存

                                      //器TCMP0和TCNT0中
 TCON=0x09;                //关闭手动更新位，设置自动加载位，同时开启定时器，这样，TCNT0进行减1计

                                     //数，当TCNT0中的计数值减到0时，TCNTB0、TCMPB0中的数据分别会
                                     //自动加载到TCNT0、TCMP0中并进行新一轮的减1计数
}

   timer.h文件内容：

      

#ifndef __TIMER_H__
#define __TIMER_H__

/***************************************************************
* 函数名称:void Timer0_Init(void)
* 参数说明:无
* 全局变量:无
* 返 回 值:无
* 功    能:对于50MHz的PCLK，经过分频获得62.5KHz的定时器0
*     的输入时钟。
***************************************************************/
void Timer0_Init(void);

#endif

   led.c文件内容：

/*
*  在我的mini2440开发板上，4个led灯对应的GPIO引脚如下
*   LED1----GPB5
*   LED2----GPB6
* LED3----GPB7
*   LED4----GPB8
*   当GPIO引脚输出低电平时，对应的led灯亮，输出高电平时，对应的led灯灭。
*/

#include<s3c2440.h> 
#include"led.h"

/***************************************************************
* 函数名称:void Led_Init(void)
* 参数说明:无
* 全局变量:无
* 返 回 值:无
* 功    能:led初始化函数，使4个led初始化为灭
*     的输入时钟。
***************************************************************/
void Led_Init(void)
{
 GPBCON&=~((3<<10)|(3<<12)|(3<<14)|(3<<16));  //注意这里设置寄存器的方式，采用先与后或的方式
 GPBCON|=((1<<10)|(1<<12)|(1<<14)|(1<<16));    //设置GPB5、6、7、8为输出功能

 GPBUP&=~((1<<5)|(1<<6)|(1<<7)|(1<<8));      //上拉电阻使能。上拉电阻的作用是：当GPIO引脚处于

                                                                          //第三态(既不是输出高电平,也不是输出低电平，而是呈

                                                                         //高阻态，即相当于没接芯片)时，它的电平状态由上拉
                                                                           //电阻、下拉电阻确定

 GPBDAT|=((1<<5)|(1<<6)|(1<<7)|(1<<8));      //初始化这4个引脚输出高电平，即4个led灯全灭。
}

    led.h文件内容：

#ifndef __LED_H__
#define __LED_H__

#define Led1_On() {GPBDAT&=(~(1<<5));}       //在程序调用函数时，调用函数需要保存函数的返回地址，
#define Led1_Off() {GPBDAT|=(1<<5);}           //然后从函数返回是需要将返回地址赋值给PC，这些都会
#define Led2_On() {GPBDAT&=(~(1<<6));}    //使程序执行速度变慢。为了改善这种情况，对于这种
#define Led2_Off() {GPBDAT|=(1<<6);}         //代码量很小的程序段，可以使用宏的形式实现。
#define Led3_On() {GPBDAT&=(~(1<<7));}
#define Led3_Off() {GPBDAT|=(1<<7);}
#define Led4_On() {GPBDAT&=(~(1<<8));}
#define Led4_Off() {GPBDAT|=(1<<8);}
/***************************************************************
* 函数名称:void Led_Init(void)
* 参数说明:无
* 全局变量:无
* 返 回 值:无
* 功    能:led初始化函数，使4个led初始化为灭
*     的输入时钟。
***************************************************************/
void Led_Init(void);

#endif

 

      以上实验1的代码我已经上传到csdn,如有需要可自行下载：http://download.csdn.net/detail/mybelief321/5371577，mske编译成功后，就可以仿真看到结果了。

     上述实验1的已经说完了，再强调一下，我没有再编写代码另外设置系统时钟，而是用MDK自带的S3C2440.s来初始化的，只需要修改一处地方，本文章开头所示。

      还有一处需要说明一下，那就是关于main函数里的中断。虽然定时器0中断标志还没有讲，但是我们可以先了解以下三点：

      ①SRCPND寄存器中的每一位代表一种类型的中断标志，当该位置1时，说明相应的中断发生了。

      ②定时器0中断标志位于SRCPND寄存器的第10位，当定时器0中的计数值减到0时，会触发定时器0中断标志，即SRCPND寄存器第10位会置1.

     ③清除定时器0中断标志的方法是：想SRCPND寄存器的第10位写入1即可。

 

实验2

      实验1主要是针对定时器的原理进行的实验，下面的实验是为了展示定时器0的脉冲宽度调制功能。

    从下图可以看出，当TCMP0=TCNT0时，TOUT0引脚电平会发生翻转；当TCNT0中计数值减为0时，TOUT0引脚电平再次发生翻转。因此，可以利用TOUT0引脚电平的两次翻转进行脉冲宽度调制，即PWM。查询S3C2440数据手册可以得到，TOUT0引脚对应的是GPB0引脚。

     

       在实验1的基础上，修改timer.c中定时器0初始化函数。修改后的定时器0初始化函数如下：    

void  Timer0_Init(void)
{
 GPBCON&=~(3<<0);
 GPBCON|=(1<<1);

 TCFG0&=~(0xff);    //设置第1级分频系数，分频系数为99
 TCFG0|=99;

 TCFG1&=~(0xf);      //设置第2级分频系数，分频系数为8
 TCFG1|=0x02;        //62.5KHz=50MHz/(99+1)/8
                                //此时定时器0的工作频率为62500Hz

 TCNTB0=62;                  //由于此时定时器0的工作频率为62500Hz，即每秒种可以计数62500次，而其初始值为62，所以产生的方波
                                       //的频率为62500/62=1008Hz。又因为TCMP0=TCNT0/2，所以产生的方波高电平持续时间和低电平持续时间
 TCMPB0=TCNTB0/2;   //各占一半。

 TCON|=(1<<1); //开启手动更新位，即当定时器开启后，TCMPB0和TCNTB0中的值会加载到寄存器TCMP0和TCNT0中
 TCON=0x0d;     //关闭手动更新位，设置自动加载位，同时开启定时器，设置当TCMP0=TCNT0时，TOUT0引脚电平发生翻转
}

      程序总体流程：

       ①开启定时器0后，TCNTB0、TCMPB0中的值分别装入TCNT0和TCMP0中，然后，TCNT0从初值62开始减1计数；

       ②当TCNT0=TCMP0=31时，TOUT0引脚电平发生翻转；

       ③TCNT0继续减1计数，当TCNT0减为0时，TOUT0引脚电平再次发生翻转，此时恰好产生一个方波；

       ④TCNTB0、TCMPB0中的值被自动装入TCNT0、TCMP0中，TCNT0继续从初值62开始减1计数。

 

     上述程序，占空比为50%，如果将 TCMPB0=TCNTB0/2 改为 TCMPB0=TCNTB0/4，那么输出方波的占空比发生了变化，变为75%，这就是所谓的PWM功能。

     由于咱们的开发板的GPB0连接着蜂鸣器，所以你可以通过调节占空比来改变蜂鸣器的频率，将上述初始化函数修改后，直接make，仿真就可以了。