s3c2440定時器中斷的應用

在前面的幾篇文章中，每當程序需要延時時，我們是利用循環語句來實現。這種方法的延時簡單，但不是很精確，就是說不能得到確切的一段時間的延時。因此當需要精確延時時，就不能采用這種方法了。一般是利用定時器來實現。在這里，我們就介紹一下s3c2440定時器的使用方法。

在講解之前，先介紹一下s3c2440時鐘系統。一般來說，MCU的主時鐘源主要是外部晶振或外部時鐘，而用的最多的是外部晶振。在正確情況下，系統內所使用的時鐘都是外部時鐘源經過一定的處理得到的。由于外部時鐘源的頻率一般不能滿足系統所需要的高頻條件，所以往往需要PLL（鎖相環）進行倍頻處理。在s3c2440中，有2個不同的PLL，一個是MPLL，另一個是UPLL。UPLL是給USB提供48MHz。在這里，我們主要介紹MPLL。外部時鐘源經過MPLL處理后能夠得到三個不同的系統時鐘：FCLK、HCLK和PCLK。FCLK是主頻時鐘，用于ARM920T內核；HCLK用于AHB總線設備，如ARM920T，內存控制，中斷控制，LCD控制，DMA以及USB主模塊；PCLK用于APB總線設備，如外圍設備的看門狗，IIS，I2C，PWM，MMC接口，ADC，UART，GPIO，RTC以及SPI。這三個系統時鐘（FCLK、HCLK和PCLK）是有一定的比例關系，這種關系是通過寄存器CLKDIVN中的HDIVN位和PDIVN位來控制的，因此我們只要知道了FCLK，再通過這兩位的控制，就能確定HCLK和PCLK。而FCLK是如何得到的呢？它是通過輸入時鐘（即外部時鐘源）的頻率，經過一個計算公式（具體公式請查閱數據手冊）得到的，這個計算公式還需要三個參數（MDIV、PDIV、SDIV），而這三個參數是經過寄存器MPLLCON配置得到的。最后，我們用最清晰的線路來繪制一下時鐘的產生過程：外部時鐘源→通過寄存器MPLLCON得到FCLK→再通過寄存器CLKDIVN得到HCLK和PCLK。這個配置過程在啟動文件中就已完成。在本開發板上，外部晶振為12MHz，進過MPLL倍頻以后得到400MHz的FCLK，而FCLK、HCLK、PCLK之間的比例關系為1：4：8，因此HCLK為100MHz，PCLK為50MHz。

s3c2440的時鐘系統就介紹到這里，我們再回到定時器的配置上來。如何才能得到精確的定時呢？那就要靠TCFG0和TCFG1這兩個寄存器來配置定時器的頻率，即要確定TCNTOn每遞減一個數所需要的時間，它們之間是倒數的關系。具體的計算公式為：
定時器輸出時鐘頻率=PCLK÷(prescaler+1)÷divider
其中prescaler值由TCFG0決定，divider值由TCFG1決定，而prescaler只能取0~255之間的整數，divider只能取2、4、8和16。比如已知PCLK為50MHz，而我們想得到某一定時器的輸出時鐘頻率為25kHz，則依據公式可以使prescaler等于249，divider等于8。有了這個輸出時鐘頻率，理論上我們通過設置寄存器TCNTBn就可以得到任意與0.04毫秒（1÷25000×1000）成整數倍關系的時間間隔了。例如我們想要得到1秒鐘的延時，則使TCNTBn為25000（1000÷0.04）即可。

下面我們通過一段程序來演示利用定時器得到精確延時。這里我們用到的是定時器4。這段程序的作用是讓蜂鳴器每隔2秒鐘響一次，持續時間為0.5秒，蜂鳴器響的同時伴隨著LED亮。

#define _ISR_STARTADDRESS 0x33ffff00

#define U32 unsigned int

#define pISR_TIMER4(*(unsigned *)(_ISR_STARTADDRESS+0x58))


#define rSRCPND(*(volatile unsigned *)0x4a000000)//Interrupt request status
#define rINTMSK(*(volatile unsigned *)0x4a000008)//Interrupt mask control
#define rINTPND(*(volatile unsigned *)0x4a000010)//Interrupt request status

#define rGPBCON(*(volatile unsigned *)0x56000010)//Port B control
#define rGPBDAT(*(volatile unsigned *)0x56000014)//Port B data
#define rGPBUP(*(volatile unsigned *)0x56000018)//Pull-up control B

#define rTCFG0(*(volatile unsigned *)0x51000000)//Timer 0 configuration
#define rTCFG1(*(volatile unsigned *)0x51000004)//Timer 1 configuration
#define rTCON(*(volatile unsigned *)0x51000008)//Timer control
#define rTCNTB4 (*(volatile unsigned *)0x5100003c)//Timer count buffer 4

void __irq Timer4_ISR(void)
{
static int count;
count ++;
rSRCPND = rSRCPND | (0x1<<14);
rINTPND = rINTPND | (0x1<<14);
//每隔2秒蜂鳴器響一次，持續時間為0.5秒，并伴隨著LED亮
if (count % 4 ==0)
rGPBDAT = ~0x1e0;//蜂鳴器響，LED亮
else if (count % 4 ==1)
rGPBDAT = 0x1e0;//蜂鳴器不響，LED滅
}


void Main(void)
{
rGPBCON = 0x155555;//B0輸出，給蜂鳴器；B5~B8輸出，給LED
rGPBUP= 0x7ff;

rGPBDAT = 0x1e0;//蜂鳴器不響，LED滅

rSRCPND = rSRCPND | (0x1<<14);
rINTPND = rINTPND | (0x1<<14);
rINTMSK = ~(0x1<<14);//打開定時器4中斷

rTCFG0 &= 0xFF00FF;
rTCFG0 |= 0xf900;// prescaler等于249
rTCFG1 &= ~0xF0000;
rTCFG1 |= 0x20000;//divider等于8，則設置定時器4的時鐘頻率為25kHz
rTCNTB4 = 12500;//讓定時器4每隔0.5秒中斷一次

rTCON &= ~0xF00000;
rTCON |= 0x700000;
rTCON &= ~0x200000 ;//定時器4開始工作


pISR_TIMER4 = (U32)Timer4_ISR;

while(1)
{
;
}
}