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前言

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定时器

(1)定时器计时其实是通过计数来实现的。定时器内部有一个计数器，这个计数器根据一个时钟（这个时钟源来自ARM的APB总线，然后经过时钟模块内部的分频器来分频得到）来工作。每隔一个时钟周期，计数器就计数一次，定时器的时间就是计数器计数值×时钟周期。
(2)定时器内部有1个寄存器TCNT，计时开始时我们会把一个总的计数值（譬如说300）放入TCNT寄存器中，然后每隔一个时钟周期（假设为1ms）TCNT中的值会自动减1（硬件自动完成，不需要CPU软件去干预），直到TCNT中减为0的时候，TCNT就会触发定时器中断。
(3)定时时间是由2个东西共同决定的：一个是TCNT中的计数值，一个是时钟周期。譬如上例中，定时周期就为300×1ms = 300ms。

S5PV210：
一共有4类定时器件。这4类定时器件的功能、特征是不同的。
1、PWM定时器（PULSE WIDTH MODULATION TIMER脉冲宽度调制定时器）
(1)这种是最常用的，平时所说的定时器一般指的是这个。像简单单片机（譬如51单片机）中的定时器也是这类。
(2)为什么叫PWM定时器，因为一般SoC中产生PWM信号都是靠这个定时器模块的。
2、系统定时器（System timer）
(1)系统（指的是操作系统）定时器，系统定时器也是用来产生固定时间间隔（TCNT×时钟周期）信号的，称为systick，这个systick用来给操作系统提供tick信号。（操作系统的工作原理：进程调度，时间片之间的换执行就被称之为操作系统的进程调度，操作系统把整个时间切割成一些很短的时间信号，称为时间片）
(2)产生systick作为操作系统的时间片（time slice）的。
(3)一般做操作系统移植的时候，这里不会由我们自己来做，一般原厂提供的基础移植部分就已经包含了，所以这里我也从来没有研究过。
3、看门狗定时器
4、实时时钟RTC（real time clock）

看门狗

看门狗其实就是一个定时器，只不过定时时间到了之后不只是中断，还可以复位CPU
(1)PCLK_PSYS经过两级分频后生成WDT（watchdog timer）的时钟周期，然后把要定的时间写到WTDAT寄存器中，刷到WTCNT寄存器中去减1，减到0时（定时时间到）产生复位信号或中断信号。
(2)典型应用中是配置为产生复位信号，我们应该在WTCNT寄存器减到0之前给WTDAT寄存器中重新写值以喂狗。
7.3、主要寄存器：WTCON WTDAT WTCNT WTCLRINT
// 其实WTDAT中的值不会自动刷到WTCNT中去，如果不显式设置WTCON中的值，它的值就是默认值，（在数据手册中寄存器中有默认值）然后以这个默认值开始计数，所以这个时间比较久。如果我们自己显式的设置了WTCNT和WTDAT一样的值，则第一次的定时值就和后面的一样了。
rWTDAT = 1000; // 定时0.128s
//rWTCNT = 1000; // 定时0.128s

RTC

(2)RTC是SoC中一个内部外设，RTC有自己独立的晶振提供RTC时钟源（32.768KHz），内部有一些寄存器用来记录时间（年月日时分秒星期）。一般情况下为了在系统关机时时间仍然在走，还会给RTC提供一个电池供电。
图中的每个时间框都用一个寄存器控制

闹钟发生器
(1)可以定闹钟时间，到时间会产生RTC alarm interrupt，通知系统闹钟定时到了。
(2)闹钟定时是定的时间点，而timer定时是定的时间段。
实时时钟的主要寄存器
(1)INTP 中断挂起寄存器
(2)RTCCON RTC控制寄存器
(3)RTCALM ALMxxx 闹钟功能有关的寄存器

PWM

(1)如图显示S5PV210有5个PWM定时器。其中0、1、2、3各自对应一个外部GPIO，可以通过这些对应的GPIO产生PWM波形信号并输出；timer4没有对应的外部GPIO（因此不是为了生成PWM波形而是为了产生内部定时器中断而生的）；timer0可以支持大电流设备。
(2)S5PV210的5个PWM定时器的时钟源为PCLK_PSYS，timer0和timer1共同使用一个预分频器、timer2、3、4共同使用一个预分频器；每个timer有一个专用的独立的分频器；预分频器和分频器构成了2级分频系统，将PCLK_PSYS两级分频后生成的时钟供给timer模块作为时钟周期。
(3) 每个定时器都有自己的32位下行计数器，由定时器时钟驱动。向下计数器最初从定时器计数缓冲寄存器（TCNTBn）加载。如果向下计数器达到零，则生成计时器中断请求，以通知CPU计时器操作已完成。如果计时器下降计数器达到零，则相应TCNTBn的值将自动重新加载到下降计数器中以开始下一个循环。但是，如果计时器停止，例如，通过在计时器运行模式期间清除TCONn的计时器启用位，TCNTBn的值不会重新加载到计数器中。 PWM功能使用TCMPBn寄存器的值。如果下计数器值与定时器控制逻辑中比较寄存器的值匹配，定时器控制逻辑将更改输出电平。因此，比较寄存器确定PWM输出的开启时间（或关闭时间）。
TCNTBn和TCMPBn寄存器是双缓冲的，以便在周期的中间更新计时器参数。新值在当前计时器周期完成之前不会生效。

关键点：时钟源、预分频器、分频器、TCMPB&TCNTB、dead zone

PWM波形

(1)PWM(pulse wide modulation 脉宽调制)
(2)PWM波形是一个周期性波形，周期为T，在每个周期内波形是完全相同的。每个周期内由一个高电平和一个低电平组成。
(3)PWM波形有2个重要参数：一个是周期T，另一个是占空比duty（占空比就是一个周期内高电平的时间除以周期时间的商）。
(4)对于一个PWM波形，知道了周期T和占空比duty，就可以算出这个波形的所有细节。譬如高电平时间为Tduty，低电平时间为T(1-duty)。
(5)PWM波形有很多用处，譬如通信上用PWM来进行脉宽调制对基波进行载波调制；在发光二极管LED照明领域可以用PWM波形来调制电流进行调光；用来驱动蜂鸣器等设备。

(1)PWM波形其实就是用时间来控制电平高低，所以用定时器来实现PWM波形天经地义。
(2)早期的简单单片机里（譬如51单片机）是没有专用的PWM定时器的，那时候我们需要自己结合GPIO和定时器模块来手工生产PWM波形（流程是这样：先将GPIO引脚电平拉高、同时启动定时器定Tduty时间，时间到了在isr中将电平拉低，然后定时T(1-duty)后再次启动定时器，然后时间到了后在isr中将电平拉高，然后再定时T*duty时间再次启动定时器····如此循环即可得到周期为T，占空比为duty的PWM波形）。
(3)后来因为定时器经常和PWM产生纠结一起，所以设计SoC的时候就直接把定时器和一个GPIO引脚内部绑定起来了，然后在定时器内部给我们设置了PWM产生的机制，可以更方便的利用定时器产生PWM波形。此时我们利用PWM定时器来产生PWM波形再不用中断了。绑定了之后坏处就是GPIO引脚是固定的、死板的、不能随便换的；好处是不用进入中断isr中，直接可以生成PWM。
(4)在S5PV210中，PWM波形产生有2个寄存器很关键，一个是TCNTB、一个是TCMPB。其中，TCNTB决定了PWM波形的周期，TCMPB决定了PWM波形的占空比。
(5)最终生成的PWM波形的周期是：TCNTB×时钟周期（PCLK_PSYS经过两极分频后得到的时钟周期）。注意这个周期是PWM中高电平+低电平的总时间，不是其中之一。
(6)最终生成的PWM波形的占空比是：TCMPB/TCNTB
如图为占空比和波形的关系：

预分频器与分频器

(1)两级分频是串联（级联）的，所以两级分频的分频数是相乘的。
(2)两级分频的分频系数分别在TCFG0和TCFG1两个寄存器中设置。
(3)预分频器有2个，prescaler0为timer0&timer1共用；prescaler1为timer2、3、4共用；两个prescaler都是8个bit位，因此prescaler value范围为0～255；所以预分频器的分频值范围为1～256（注意实际分频值为prescaler value + 1）。
(4)分频器实质上是一个MUX开关，多选一开关决定了走哪个分频系数路线。可以选择的有1/1，1/2，1/4，1/8，1/16等。
(5)两级分频下来，分频最小为1/1（也可能是1/2，数据手册没有说明prescaler不能=0，只在1.3.1的表格中略讲了一下最小值是prescaler=1的时候，如果要验证就写个代码测试时间长短或者示波器看波形），最大分频为1/256×16（1/4096）.
(6)在PCLK_PSYS为66MHz的情况下（默认时钟设置就是66MHz的），此时两级分频后的时钟周期范围为0.03us到62.061us；再结合TCNTB的值的设置（范围为1～2^32，可知能定出来的时间最长为266548.27s（折合74小时多）如下图：

主要寄存器

TCNT&TCMP、TCNTB&TCMPB、TCNTO（observe）
(1)TCNT和TCNTB是相对应的，TCNTB是有地址的寄存器，供程序员操作；TCNT在内部和TCNTB相对应，它没有寄存器地址，程序员不能编程访问这个寄存器。
(2)TCNT寄存器功能就是用来减1的，它是内部的不能读写；我们向TCNT中写要通过TCNTB往进写；读取TCNT寄存器中的值要通过读取相对应的TCNTO寄存器。
(3)工作流程就是：我们事先算好TCNT寄存器中开始减的那个数（譬如300），然后将之写入TCNTB寄存器中，在启动timer前，将TCNTB中的值刷到TCNT寄存器中（有一位寄存器专门用来操作刷数据过去的），刷过去后就可以启动定时器开始计时；在计时过程中如果想知道TCNT寄存器中的值减到多少了，可以读取相应的TCNTO寄存器来得知。
(4)定时功能只需要TCNT、TCNTB两个即可；TCNTO寄存器用来做一些捕获计时；TCMPB用来生成PWM波形。

自动重载和双缓冲（auto-reload and double buffering）

(1)定时器工作的时候，一次定时算一个工作循环。定时器默认是单个循环工作的，也就是说定时一次，计时一次，到期中断一次就完了。下次如果还要再定时中断，需要另外设置。
(2)但是现实中用定时器来做的时候往往是循环的，最笨的方法就是写代码反复重置定时器寄存器的值（在每次中断处理的isr中再次给TCNTB中赋值，再次刷到TCNT中再次启动定时器），早期的单片机定时器就是这样的；但是现在的高级SoC中的定时器已经默认内置了这种循环定时工作模式，就叫自动装载（auto-reload）机制。
rCON |= (1<<15); // 使能auto-reload
// 第一次需要手工将TCNTB中的值刷新到TCNT中去，以后就可以auto-reload了
rCON |= (1<<13); // 打开自动刷新功能
rCON &= ~(1<<13); // 关闭自动刷新功能

输出电平翻转器

(1)PWM定时器可以规定：当TCNT>TCMPB时为高电平，当TCNT<TCMPB时为低电平。也可以规定：当TCNT>TCMPB时为低电平，当TCNT<TCMPB时为高电平。在这两种规定下，计算时TCMP寄存器的值会变化。
(2)基于上面讲的，当duty从30%变到70%时，我们TCMPB寄存器中的值就要改（譬如TCNTB中是300时，TCMPB就要从210变化到90）。这样的改变可以满足需要，但是计算有点麻烦。于是乎210的PWM定时器帮我们提供了一个友好的工具叫做电平翻转器。
(3)电平翻转器在电路上的实质就是一个电平取反的部件，在编程上反映为一个寄存器位。（TCON，Timer Control Register的第10位Timer 1 Output Inverter on/off）写0就关闭输出电平反转，写1就开启输出电平反转。开启后和开启前输出电平刚好高低反转。（输出电平一反转30%的duty就变成70%了）。电平翻转器在原理图上： 。

死区生成器

(1)PWM有一个应用就是用在功率电路中用来对交流电压进行整流。整流时2路整流分别在正电平和负电平时导通工作，不能同时导通（同时导通会直接短路，瞬间的同时导通都会导致电路烧毁）。大功率的开关电源、逆变器等设备广泛使用了整流技术。特别是逆变器，用SoC的GPIO输出的PWM波形来分别驱动2路整流的IGBT。（不懂）
(2)PWM波形用来做整流时要求不能同时高或低，因为会短路。但是实际电路是不理想的，不可能同时上升/下降沿，所以比较安全的做法是留死区。
(3)死区这东西离不了也多不了。死区少了容易短路，死区多了控制精度低了不利于产品性能的提升。
(4)S5PV210提供了自带的死区生成器，只要开启死区生成器，生产出来的PWM波形就自带了死区控制功能，用户不用再自己去操心死区问题。（S5PV210提供的只能帮助完成不是很精确的工作，用在一些简单的应用中，在专业领域如专业的逆变器都是用dsp控制）
(5)大部分人工作是用不到这个的，直接关掉死区生成器即可。

上图是开启死区和关闭死区是时的区别。

驱动蜂鸣器

(1)查阅原理图可知，蜂鸣器通过GPD0_2（XpwmTOUT2）引脚连接在SoC上。
(2)GPD0CON(0xE02000A0)，要把bit8～bit11设置为0b0010（即功能选择为TOUT_2，专门的为PWM输出功能）
(3)从GPD0_2引脚可以反推出使用的是timer2这个PWM定时器。
(4)相关的寄存器有TCFG0、TCFG1、CON、TCNTB2、TCMPB2、TCNTO2
代码：

#define 	GPD0CON		(0xE02000A0)
#define 	TCFG0		(0xE2500000)
#define 	TCFG1		(0xE2500004)
#define 	CON			(0xE2500008)
#define 	TCNTB2		(0xE2500024)
#define 	TCMPB2		(0xE2500028)
#define 	rGPD0CON	(*(volatile unsigned int *)GPD0CON)
#define 	rTCFG0		(*(volatile unsigned int *)TCFG0)
#define 	rTCFG1		(*(volatile unsigned int *)TCFG1)
#define 	rCON		(*(volatile unsigned int *)CON)
#define 	rTCNTB2		(*(volatile unsigned int *)TCNTB2)
#define 	rTCMPB2		(*(volatile unsigned int *)TCMPB2)// 初始化PWM timer2，使其输出PWM波形：频率是2KHz、duty为50%
void timer2_pwm_init(void)
{// 设置GPD0_2引脚，将其配置为XpwmTOUT_2rGPD0CON &= ~(0xf<<8);rGPD0CON |= (2<<8);// 设置PWM定时器的一干寄存器，使其工作rTCFG0 &= ~(0xff<<8);rTCFG0 |= (65<<8);			// prescaler1 = 65, 预分频后频率为1MHzrTCFG1 &= ~(0x0f<<8);rTCFG1 |= (1<<8);			// MUX2设置为1/2,分频后时钟周期为500KHz// 时钟设置好，我们的时钟频率是500KHz，对应的时钟周期是2us。也就是说每隔2us// 计一次数。如果要定的时间是x，则TCNTB中应该写入x/2usrCON |= (1<<15);		// 使能auto-reload，反复定时才能发出PWM波形//rTCNTB2 = 250;			// 0.5ms/2us = 500us/2us = 250//rTCMPB2 = 125;			// duty = 50%rTCNTB2 = 50;			rTCMPB2 = 25;	// 第一次需要手工将TCNTB中的值刷新到TCNT中去，以后就可以auto-reload了rCON |= (1<<13);		// 打开自动刷新功能rCON &= ~(1<<13);		// 关闭自动刷新功能，打开一次后就可以将他关闭了rCON |= (1<<12);		// 开timer2定时器。要先把其他都设置好才能开定时器
}//可使用蜂鸣器写歌
//小字一组音阶频率
//C - do -  261.6HZ；D - re -  293.6HZ；
//E - mi -  329.6HZ；F - fa -  349.2HZ；
//G - sol- 392HZ；A - la -  440HZ；
//B - si -  493.8HZ。