定时器

本节介绍

📝本节您将了解 CPU 定时器以及使用方法，通过图形化代码生成工具配置实现定时1秒让LED闪烁的功能。

🏆本章⽬标

1️⃣了解CPU定时器。

2️⃣了解如何通过图形化代码生成工具 sysconfig 配置CPU定时器。

3️⃣应用以上知识实现定时1秒让LED闪烁的功能。

什么是定时器

定时器是单片机内部集成，可以通过编程控制。单片机的定时功能是通过计数来实现的，当单片机每一个机器周期产生一个脉冲时，计数器就加一。所以定时器也可以说是计数器。定时器的主要功能是用来计时，时间到达之后可以产生中断，提醒计时时间到，然后可以在中断函数中去执行功能。比如我们想让一个led灯1秒钟翻转一次，就可以使用定时器配置为1秒钟触发中断，然后在中断函数中执行led翻转的程序。

F28P550的CPU定时器

F28P550的CPU定时器有3个，Timer0、Timer1和Timer2。 它们是完全一样的 32 位计时器，具有可预设定周期 和 16 位时钟预分频。此计时器具有 32 位递减计数寄存器，该寄存器在计数器达到 0 时生成一中断。

计数器以 CPU 时钟速度 除以 预分频值设置 形式递减。当计数器达到 0 时，则自动重新加载 32 位周期值。

CPU 计时器 0 用于普通用途并连接至 PIE 块。

CPU 计时器 1 也用于普通用途，并连接至 CPU 的 INT13。

CPU 计时器 2 为 TI-RTOS 保留。该计时器连接至 CPU 的 INT14。如果未使用 TI-RTOS ，CPU 计时器 2 也可用于普通用途。

计数与定时的转换

CPU 计时器 0 和 CPU 计时器 1 使用的是 SYSCLK 时钟，默认为150MHz。

CPU 计时器 2 的时钟可由下列任一时钟来源：

• SYSCLK（默认）
• 内部振荡器 1（INTOSC1）
• 内部振荡器 2（INTOSC2）
• X1 (XTAL)

定时器时间换算

假设使用CPU 计时器 0，其使用的时钟源是 SYSCLK，它默认的频率 = 150MHz

period 为设置的定时器周期

Prescaler 为时钟预分频

则定时时间为：

定时时间 = (Period + 1) * (Prescaler + 1) / 定时器频率

案例实验介绍

使用定时器每隔一秒让板载的蓝色LED灯状态切换一次，亮边灭，灭变亮。

工程创建

打开CCS，创建一个新的基于 F28P55X 的工程。

工程配置

配置工程选项，将我们后面写好的代码烧录到 FLASH 中，并且使用的烧录模式是 cJTAG(1149.7)2-pin 模式。

定时器的配置

打开工程下的 .syscfg 文件。找到 CPUTIMER 选项开始配置：

• 使用CPITIMER 0，则默认频率为150MHz
• 预分频值Prescaler = 0
• 周期Period = 149,999,999
• 开启定时器中断，并配置中断服务函数

图中，我们配置了 预分频值Prescaler = 0，周期Period = 149,999,999，则定时时间为：

定时时间 = (Period + 1) * (Prescaler + 1) / 定时器频率 = (149,999,999 + 1) * 1 / 150,000,000 = 1 秒

因为计数器是一个向下计数的模式，则计数器从 149,999,999 减到 0 时，一共会花费 1 秒的时间。

每记一个数所花费的时间 = 1 / 预分频后的定时器频率 = 1 / 150,000,000 = 6.6667 纳秒。

LED的配置

因为案例中用到了蓝色LED灯用来展示状态，所以还需要配置LED灯的引脚为输出模式。

相关函数介绍

//*****************************************************************************
//
//! 停止CPU定时器。
//!
//! \param base 是定时器模块的基地址。
//!
//! 该函数用于停止CPU定时器。
//!
//! \return 无。
//
//*****************************************************************************
static inline void CPUTimer_stopTimer(uint32_t base);

//*****************************************************************************
//
//! 启动（或重新启动）CPU定时器。
//!
//! \param base 定时器模块的基地址。
//!
//! 该函数用于启动（或重新启动）CPU定时器。
//!
//! 注意：此函数会重载定时器计数器。
//!
//! \return 无。
//
//*****************************************************************************
static inline void CPUTimer_startTimer(uint32_t base);

/*****************************************************************************
//
//! 启动（或恢复）CPU定时器。
//!
//! \param base 定时器模块的基地址。
//!
//! 该函数用于启动或恢复CPU定时器的运行。
//!
//! 注意：此函数不会重置定时器计数器。
//!
//! \return 无。
//
//*****************************************************************************/
static inline void CPUTimer_resumeTimer(uint32_t base);

//*****************************************************************************
//
//! 重载定时器计数器。
//!
//! \param base 定时器模块的基地址。
//!
//! 该函数将CPU定时器周期寄存器中的值重新加载到定时器计数器。
//!
//! \return 无。
//
//*****************************************************************************/
static inline void CPUTimer_reloadTimerCounter(uint32_t base);

//*****************************************************************************
//
//! 获取当前定时器计数值。
//!
//! \param base 定时器模块的基地址。
//!
//! 该函数返回当前CPU定时器计数器的数值。
//!
//! \return 返回当前定时器计数值。
//
//*****************************************************************************/
static inline uint32_t CPUTimer_getTimerCount(uint32_t base);

//*****************************************************************************
//
//! 获取定时器溢出状态。
//!
//! \param base 定时器模块的基地址。
//!
//! 该函数返回CPU定时器的溢出状态。
//!
//! \return 若定时器已溢出返回true，否则返回false。
//
//*****************************************************************************/
static inline bool CPUTimer_getTimerOverflowStatus(uint32_t base);

案例验证

更新主函数代码

更新工程的 empty_driverlib_main.c 文件为以下代码：

#include "driverlib.h"
#include "device.h"
#include "board.h"
#include "c2000ware_libraries.h"

void main(void)
{

    Device_init();

    Device_initGPIO();

    Interrupt_initModule();

    Interrupt_initVectorTable();

    Board_init();

    C2000Ware_libraries_init();

    EINT;
    ERTM;

    while(1)
    {

    }
}

//定时器中断服务函数
__interrupt void INT_myCPUTIMER0_ISR(void)
{
    //蓝灯LED的状态翻转
    GPIO_togglePin(GPIO_BLUE);
    //清除中断标志位
    Interrupt_clearACKGroup(INTERRUPT_ACK_GROUP1);
}

下载器连接

XDS110下载器	开发板
SWD	SWD/TMS
CLK	CLK/TCK
GND	GND
5V	5V

代码烧录

GIF 动图

案例现象

蓝色LED以1秒的间隔闪烁。