零基础开发小安派-Eyes-S1 外设篇 ——TIMER

AiPi-Eyes-S1是安信可开源团队专门为Ai-M61-32S设计的一款开发板，支持WiFi6、BLE5.3。所搭载的Ai-M61-32S 模组具有丰富的外设接口，具体包括 DVP、MJPEG、Dispaly、AudioCodec、USB2.0、SDU、以太网 (EMAC)、SD/MMC(SDH)、SPI、UART、I2C、I2S、PWM、GPDAC、GPADC、ACOMP 和 GPIO 等。

AiPi-Eyes-S1集成了SPI屏幕接口，DVP摄像头接口，外置ES8388音频编解码芯片以及预留TF卡座，并且引出USB接口，可接入USB摄像头。

从零开始学习小安派：

1、零基础开发小安派-Eyes-S1【入门篇】——初识小安派-Eyes-S1

2、零基础开发小安派-Eyes-S1【入门篇】——安装VMware与Ubuntu

3、入门篇：零基础开发小安派-Eyes-S1——新建工程并烧录调试

4、零基础开发小安派-Eyes-S1入门篇——Win下SSH连接Linux

5、零基础开发小安派-Eyes-S1【入门篇】——Samba共享文件夹

6、零基础开发小安派-Eyes-S1【入门篇】——工程文件架构

7、零基础开发小安派-Eyes-S1【外设篇】——GPIO 输入输出

8、零基础开发小安派-Eyes-S1【外设篇】——GPIO中断编程

9、零基础开发小安派-Eyes-S1【外设篇】——PWM

10、零基础开发小安派-Eyes-S1【外设篇】——UART

11、零基础开发小安派-Eyes-S1【外设篇】——I2C

12、零基础开发小安派-Eyes-S1【外设篇】——ADC

13、零基础开发小安派-Eyes-S1【外设篇】——I2S

TIMER 也就是定时器，可以根据时钟源来分配计时的时间周期，实现准确的计时，一般软件的定时会出现误差，一些特殊情况需要精准的定时，那就需要使用到硬件定时器，如定时 5 分钟执行某些特殊任务。定时器可以搭配中断来使用，利用好时间间隔而满足个人的需求。

一、了解小安派-Eyes-S1 的 TIMER

芯片内置了两个 32-Bit 定时器，这两个定时器在 LHAL 库里对应 timer0 和 timer1。

这两组 TIMER 有以下特征：

• 多种时钟来源，最高可支持 80M 时钟

• 8-bit 时钟分频器，分频系数为 1-256

• 两个 32-bit 定时器：channel 0 和 channel 1

• 定时器包含三组报警值设定，可设定报警值溢出时报警

• 支持 Free Run 模式和 Pre_load 模式

• 一个 16-bit 看门狗定时器

• 支持写入密码保护，防止误设定造成系统异常

• 支持中断或复位两种看门狗溢出方式

• 支持测量外部 GPIO 的脉冲宽度

定时器的时钟来源有以下五种选择：

• BCLK--总线时钟

• 32K--32K 时钟

• 1K--1K 时钟（32K 的分频）

• XTAL--外部晶振

• GPIO--外部 GPIO

#define TIMER_CLKSRC_BCLK 0

#define TIMER_CLKSRC_32K 1

#define TIMER_CLKSRC_1K 2

#define TIMER_CLKSRC_XTAL 3

#define TIMER_CLKSRC_GPIO 4

#define TIMER_CLKSRC_NO 5

计数模式有以下两种：

定时器计数模式分为两种: freerun(向上计数模式)、preload(重装载模式)。

#define TIMER_COUNTER_MODE_PROLOAD 0

#define TIMER_COUNTER_MODE_UP 1

定时器一共三个 compare id, 用于设置不同的定时时间，可以当三个定时器使用。

#define TIMER_COMP_ID_0 0

#define TIMER_COMP_ID_1 1

#define TIMER_COMP_ID_2 2

二、结构体与函数接口

struct bflb_timer_config_s

说明：Timer 初始化配置结构体

struct bflb_timer_config_s {

uint8_t counter_mode;

uint8_t clock_source;

uint8_t clock_div;

uint8_t trigger_comp_id;

uint32_t comp0_val;

uint32_t comp1_val;

uint32_t comp2_val;

uint32_t preload_val;

};

bflb_timer_init

说明: 初始化 timer。使用之前需要开启 timer ip 时钟。

void bflb_timer_init(struct bflb_device_s *dev, const struct bflb_timer_config_s *config);

bflb_timer_deinit

说明: 反初始化 timer。

void bflb_timer_deinit(struct bflb_device_s *dev);

bflb_timer_start

说明: 启动 timer 。

void bflb_timer_start(struct bflb_device_s *dev);

bflb_timer_stop

说明: 停止 timer。

void bflb_timer_stop(struct bflb_device_s *dev);

bflb_timer_set_compvalue

说明: 设置 timer comp id 比较值。

void bflb_timer_set_compvalue(struct bflb_device_s *dev, uint8_t cmp_no, uint32_t val);

bflb_timer_get_compvalue

说明: 获取 comp id 比较值。

uint32_t bflb_timer_get_compvalue(struct bflb_device_s *dev, uint8_t cmp_no);

bflb_timer_get_countervalue

说明: 获取 timer 计数值。

uint32_t bflb_timer_get_countervalue(struct bflb_device_s *dev);

bflb_timer_compint_mask

说明: timer comp 中断屏蔽开关。

void bflb_timer_compint_mask(struct bflb_device_s *dev, uint8_t cmp_no, bool mask);

bflb_timer_get_compint_status

说明: 获取 timer comp id 中断匹配标志。

bool bflb_timer_get_compint_status(struct bflb_device_s *dev, uint8_t cmp_no);

bflb_timer_compint_clear

说明: 清除 timer comp id 中断标志

void bflb_timer_compint_clear(struct bflb_device_s *dev, uint8_t cmp_no);

三、定时器的两种计数方式以及中断触发

定时器时钟源的选择以及分频

以选择 TIMER_CLKSRC_XTAL 这个外部晶振的时钟源来举例，频率为 40MHz，而分频系数，也就是结构体中的 clock_div，这里系数可选 0~255，选择 39，时钟计数=时钟频率/（分频系数 +1）。也就是 40Mhz/（39+1），也就是 1Mhz，而周期与频率互为倒数，也就是 1us 一个计数。这样分频的话就是一微秒计数 +1。

计数模式

TIMER 有两种计数模式，分别是 freerun(向上计数模式)、preload(重装载模式)。

FreeRun 模式下，计数器的初始值为 0，定时器开始后，累加计数，当达到计数最大值后，然后从 0 再次开始计数。而最大值的数量估计是 comp0 的数据类型最大值，也就是 32 位数据。

相比之下，PreLoad 模式就好用多了，计数器的初始值是 PreLoad 寄存器的值，然后向上累加计数，当满足 PreLoad 条件时，计数器的值被置为 PreLoad 寄存器的值，然后计数器再次开始向上累加计数。

中断

结构体有 trigger_comp_id 选择几个比较 ID，如果选择三个 ID 的情况下，在定时器的计数器计数过程中，一旦计数器的值与三个比较器中的某比较值一致，该比较器的比较标志就会置位，并可以产生相应的比较中断。在所有的 ID 中断调节都达到后，会回到 PreLoad 的值，也就是 preload_val 重新开始计时。有如下一个示例的时序图，若预加载寄存器的值为 10，比较器 0 的值为 13，比较器 1 的值为 16，比较器 2 的值为 19。

在 FreeRun 模式下，定时器工作时序与 PreLoad 基本相同，只是计数器会从 0 开始累计到最大值，期间产生的比较标志和比较中断的机制与 FreeRun 模式相同。

简单示例：定时器分频每一秒进入一次中断，在中断修改全局变量，在主函数中打印

Main

#include "bflb_mtimer.h"

#include "bflb_timer.h"

#include "board.h"

struct bflb_device_s *timer0;

volatile static uint16_t MyTime_s = 0; //定义一个全局变量，在中断中修改，这里注意要用volatile关键字防止变量被优化

void timer0_isr(int irq, void *arg)

{

bool status = bflb_timer_get_compint_status(timer0, TIMER_COMP_ID_0);

if (status) {

bflb_timer_compint_clear(timer0, TIMER_COMP_ID_0);

if (MyTime_s==60)

{

MyTime_s = 0;

}

MyTime_s++;

printf("time is %drn",MyTime_s);

}

}

//中断服务函数，每进入一次变量自增1，到达60也就是1分钟置为0

int main(void)

{

board_init();

printf("Timer basic testn");

/* timer clk = XCLK/(div + 1 )*/

struct bflb_timer_config_s cfg0;

cfg0.counter_mode = TIMER_COUNTER_MODE_PROLOAD; /* 选择重装载模式 */

cfg0.clock_source = TIMER_CLKSRC_XTAL;//选择外部时钟晶振，40MHz

cfg0.clock_div = 39; /* for bl616/bl808/bl606p is 39, for bl702 is 31 */

cfg0.trigger_comp_id = TIMER_COMP_ID_0;//选择比较ID的个数，这里选择一个ID，也就是只会到达下面的ID1

cfg0.comp0_val = 1000000; /* 比较值ID1，当计数达到1000000时，根据前面的分频一微秒一个计数，也就是总共1秒 */

cfg0.comp1_val = 2500000; /* 比较值ID2，需要大于ID1,由于前面只设置了一个ID，所以这里不会触发 */

cfg0.comp2_val = 3500000; /* 比较值ID2，需要大于ID2,由于前面只设置了一个ID，所以这里不会触发 */

cfg0.preload_val = 0; /* 重装载值，开始的值，以及比较完所有ID个数后重启的值 */

timer0 = bflb_device_get_by_name("timer0");

/* Timer init with default configuration */

bflb_timer_init(timer0, &cfg0);

bflb_irq_attach(timer0->irq_num, timer0_isr, NULL);

bflb_irq_enable(timer0->irq_num);

/* Enable timer */

bflb_timer_start(timer0);//开启定时器

printf("case success.rn");

while (1) {

switch (MyTime_s)

{

case 10:

printf("10 seconds have passedrn");

break;

case 20:

printf("20 seconds have passedrn");

break;

case 30:

printf("30 seconds have passedrn");

break;

case 40:

printf("40 seconds have passedrn");

break;

case 50:

printf("50 seconds have passedrn");

break;

case 60:

printf("One minute has already passedrn");

break;

default:

break;

}

//对全局变量进行判断，通过switch语句分别打印

bflb_mtimer_delay_ms(900);

//这个延迟是为了防止在主函数中重复判断导致疯狂打印

}

}

效果

审核编辑 黄宇