系统时钟和定时器

系统时钟和定时器S3C2410/S3C2440的时钟控制逻辑既可以外接晶振，然后通过内部电路产生时钟源；也可以直接使用外部提供的时钟源，它们通过引脚的设置来选择。ModeOM[3:2]MPLLStateUPLLStateMainClocksourceUSBClockSource00OnOnCrystalCrystal01OnOnCrystalEXTCLK10OnOnEXTCLKCrystal11OnOnEXTCLKEXTCLK时钟控制逻辑给整个芯片提供3种时钟：FCLK用于CPU核；HCLK用于AHB总线上设备，主要用于高性能模块之间的连接，比如CPU核、寄存器控制器、中断控制器、LCD控制器、DMA和USB主机模块等；PCLK用于APB总线上的设备，主要用于低带宽的周边外设之间的连接，比如WATCHDOG、IIS、I2C、PWM定时器、MMC接口、ADC、UART、GPIO、RTC和SPI。为了降低电磁干扰、降低板间布线的要求，S3C2410/S3C2440外接的晶振频率通常很低，开发板上一般为12MHz，需要通过时钟控制逻辑的PLL提高系统时钟。S3C2410/S3C2440有两个PLL：MPLL和UPLL。UPLL专用于USB设备，MPLL用于设置FCLK、HCLK、PCLK。上电时，PLL没被启动，FCLK即等于外部输入的时钟，称为Fin。若要提高系统时钟，需要软件来启动PLL，可跟随FCLK的图像了解启动过程。上电几毫秒后，晶振输出稳定，FCLK=Fin(晶振频率)，nRESET信号恢复高电平后，CPU开始执行指令。可以在程序开头启动MPLL，设置MPLL的几个寄存器后，需要等待一段时间(LockTime)，MPLL输出才稳定。在这段时间内，FCLK停振，CPU停止

工作。LockTime的长短由寄存器LOCKTIME设定。LockTime之后，MPLL输出正常，CPU工作在新的FCLK下。FCLK、HCLK和PCLK的比例是可以改变的，设置它们三者的比例，启动MPLL只需设置3个寄存器(对于S3C2440的一些时钟比例，还需要额外设置一个寄存器)。LOCKTIME寄存器：用于设置“TimeLock”的长度。MPLLCON寄存器：用于设置FCLK与Fin的倍数。CLKDIVN寄存器：用于设置FCLK、HCLK、PCLK三者的比例。对于S3C2440的一些时钟比例，还需要额外设置一个寄存器CAMDIVN。#defineS3C2410_MPLL_200MHZ ((0x5c<<12)|(0x04<<4)|(0x00))#defineS3C2440_MPLL_200MHZ ((0x5c<<12)|(0x01<<4)|(0x02))/*对于MPLLCON寄存器，[19:12]为MDIV，[9:4]为PDIV，[1:0]为SDIV有如下计算公式：S3C2410:MPLL(FCLK)=(m*Fin)/(p*2"s)S3C2410:MPLL(FCLK)=(2*m*Fin)/(p*2"s)其中:m=MDIV+8,p=PDIV+2,s=SDIV对于本开发板，Fin=12MHz设置CLKDIVN，令分频比为：FCLK:HCLK:PCLK=1:2:4，FCLK=200MHz,HCLK=100MHz,PCLK=50MHz*/voidclock_init(void){//LOCKTIME=0x00ffffff;//使用默认值即可CLKDIVN=0x03; //FCLK:HCLK:PCLK=1:2:4,HDIVN=1,PDIVN=1/*如果HDIVN非0，CPU的总线模式应该从“fastbusmode”变为“asynchronousbusmode” */__asm__(/*读出控制寄存器/*读出控制寄存器*//*设置为“asynchronous/*写入控制寄存器*/"orrr1,r1,#0xc0000000\n"busmode”*/"mcrp15,0,r1,c1,c0,0\n");/*判断是S3C2410还是S3C2440*/if((GSTATUS1==0x32410000)||(GSTATUS1==0x32410002)){MPLLCON= S3C2410_MPLL_200MHZ; /*现在FCLK=200MHz,HCLK=100MHz,PCLK=50MHz*/}elseMPLLCON=S3C2440_MPLL_200MHZ;/*现在，FCLK=200MHz,HCLK=100MHz,PCLK=50MHz*/}}PWM定时器S3C2410/S3C2440的定时器部件完全一样，共有5个16位的定时器。其中定时器0、1、2有PWM功能，即它们都有一个输出引脚，可以通过定时器来控制引脚周期性的高、低电平变化；定时器4没有输出引脚。定时器部件的时钟电源位PCLK，首先通过两个8位的预分频器降低频率：定时器0、1共用第一个预分频，定时器2、3、4共用第二个预分频器。预分频器的输出将进入第二级分频器，它们输出5种频率的时钟：2分频、4分频、8分频、16分频或者外部时钟TCLK0/TCLK1。每个定时器的工作时钟可以从这5种频率中选择。这两个预分频都可以通过TCFG0寄存器来设置，每个定时器工作在哪种频率下也可以通过TCFG1寄存器来选择。

定时器内部控制逻辑的工作流程如下。（1）程序初始，设定TCMPBn、TCNTBn这两个寄存器，它们表示定时器n的比较值、初始计数值。（2） 随之设置TCON寄存器启动定时器n,这时，TCMPBn、TCNTBn的值将被装入其内部存储器TCMPn、TCNTn中。在定时器n的工作频率下，TCNTn开始减1计数，其值可以通过读取TCNTOn寄存器得知。（3） 当TCNTn的值等于TCMPn的值时，定时器n的输出管脚TOUTn反转；TCNTn继续减1计数。（4） 当TCNTn的值到达0时，其输出管脚TOUTn再次反转，并触发定时器n的中断（如果中断使能的话）。（5） 当TCNTn的值到达0时，如果在TCON寄存器中将定时器n设为“自动加载”，则TCMPBn和TCNTBn寄存器的值被自动装入TCMPn和TCNTn寄存器中，下一个计数流程开始。定时器n的输出管脚TOUTn初始状态为高电平，以后在TCNTn的值等于

TCMPn的值、TCNTn的值等于0时反转。也可以通过TCON寄存器设置其初始电平，这样TOUTn的输出就完全相反了。通过设置TCMPBn、TCNTBn的值可以设置管脚TOUTn输出信号的占空比，这就是所谓的可调制脉冲，所以这些定时器又被称为PWM定时器。下面讲解定时器的寄存器使用方法。（1） TCFG0寄存器：位［7：0］、位［15:8］分别被用于控制预分频器0、1，它们的值为0~255.经过预分频器出来的时钟频率为：PCLK/{prescalervalue+1}。（2） TCFG1寄存器：经过预分频器得到的时钟将被2分频、4分频、8分频和16分频，除这4种频率外，额外地，定时器0、1还可以工作在外接的TCLK0时钟下，定时器2、3、4还可以工作在外接的TCLK1时钟下。通过TCFG1寄存器来设置这5个定时器，分别工作于这5个频率中哪一个之下。（3） TCNTBn/TCMPBn寄存器：n为0~4，这两个寄存器都只用到位［15:0］,TCNTBn中保存定时器的初始计数值，TCMPBn中保存比较值。它们的值在启动定时器时，被传到定时器内部寄存器TCNTn、TCMPn中。没有TCMPB4，因为定时器4没有输出引脚。（4） TCNTOn寄存器：n位0~4，定时器n被启动后，内部寄存器TCNTn在其工作时钟下不断减1计数，可以通过读取TCNTOn寄存器得知其值。（5）TCON寄存器：有四个作用，a、第一次启动定时器时“手动”将TCNTBn/TCMPBn寄存器的值装入内部寄存器TCNTn、TCMPn中；b、启动、停止定时器；3、决定在定时器计数达到0时是否自动将TCNTBn/TCMPBn寄存器的值装入内部寄存器TCNTn、TCMPn中；4、决定定时器的管脚TOUTn的输出电平是否反转。在第一次使用定时器时，需要设置“手动更新”位为1以使TCNTBn/TCMPBn寄存器的值装入内部寄存器TCNTn、TCMPn中。下一次如果还要设置这一位，需要先将它清0。#definePCLK 50000000voiddelay_ms（inttime）{intval=（PCLK>>3）/1000-1;TCFG0&=~(0xff<<8);//TCFG0设置预分频器0、1，TCFG1用于设置二次分频TCFG0|=3<<8; //prescaler=3+1TCFG1&=~(0xf<<12);TCNTB3=val;TCMPB3=val>>1;TCONTCNTB3=val;TCMPB3=val>>1;TCON&=~(0xf<<16);TCON|=0xb<<16;starttimer3TCON&=~(2<<16);while(time--)//interval,inv-off,updateTCNTB3&TCMPB3,//clearmanualupdatebit

{while(TCNTO3>=val>>1);while(TCNTO3<val>>1);};}#defineGPB5_out(1<<(5*2))//LED1#defineGPB6_out(1<<(6*2))//LED2#defineGPB7_out(1<<(7*2))//LED3#defineGPB8_out(1<<(8*2))//LED4/**TimerinputclockFrequency=PCLK/{prescalervalue+1}/{dividervalue}*{prescalervalue}=0~255*{dividervalue}=2,4,8,16*本实验的Timer0的时钟频率=100MHz/(99+1)/(16)=62500Hz*设置Timer00.5秒钟触发一次中断：*/voidtimer0_init(void)TCFG0=99;TCFG1=0x03;TCFG0=99;TCFG1=0x03;TCNTB0=31250;TCON|=(1<<1);//选择16分频//0.5秒钟触发一次中断//手动更新TCON=TCON=0x09;//自动加载，清“手动更新”位，启动定时器0//定时器0中断使能voidinit_irq_timer0(void){INTMSK&=(~(1<<10));//定时器0中断使能}voidTimer0_Handle(void){if(INTOFFSET==10)GPBDAT=~(GPBDAT&GPBDAT=~(GPBDAT&(Oxf<<5)); //每次中断令4个LED改变状态SRCPND=1<<INTOFFSET; //清中断INTPND=INTPND;voidTimer0_test(void){charc;GPBCON=GPB5_out|GPB6_out|GPB7_out|GPB8_out;GPBDAT=0xffff;timer0_init();printf("\nKeyScanTest,pressESCkeytoexit!\n");ClearPending(BIT_TIMER0);pISR_TIMER0=(int)Timer0_Handle;EnableIrq(BIT_TIMER0);while((c=get_c())!=0x1b);DisableIrq(BIT_TIMER0);}BOARD//***************************[BOARDBEEP]*******************************voidBuzzer_Freq_Set(intfreq){GPBCON&=~3;GPBCON|=2;//setGPB0astout0,pwmoutputTCFG0&=~0xff;TCFG0|=15;//prescaler=15+1TCFG1&=~0xf;TCFG1|=2;//mux=1/8TCNTB0=(PCLK>>7)/freq;TCMPB0=TCNTB0>>1;//50%TCON&=~0x1f;TCON|=0xb;//disabledeadzone,auto-reload,inv-off,updateTCNTB0&TCMPB0,starttimer0TCON&=~2;//clearmanualupdatebit}voidBuzzer_Stop(void){GPBCON&=~3;//setGPB0asoutputGPBCON|=1;GPBDAT&=~1;}//***************************[BOARDBEEP]*******************************voidBeep(intfreq,intms){Buzzer_Freq_Set(freq);delay_ms(ms);Buzzer_Stop();}/****************************************************************************【功能说明】蜂鸣器PWM测试****************************************************************************/voidBuzzer_Pwm_Test(void){intfreq=8000;//lci1000;Buzzer_Freq_Set(freq);while(1){charkey=get_c();if(key=='+'){if(freq<2000)//lci20000freq+=10;Buzzer_Freq_Set(freq);}if(key=='-'){if(freq>11)freq-=10;Buzzer_Freq_Set(freq);}if(key==0x1b){Buzzer_Stop();returnWATCHDOG定时器WATCHDOG定时器可以像一般16位定时器一样用于产生周期性的中断，也可以用于发出复位信号以重启失常的系统。WATCHDOG定时器的8位预分频器将PCLK分频后，被再次分频得到4种频率：16分频、32分频、64分频、128分频，WATCHDOG定时器可以选择工作于哪种频率之下。WTCNT寄存器按照其工作频率减1计数，当达到0时，可以产生中断信号,可以输出复位信号。在第一次使用WATCHDOG定时器时，需要往WTCNT寄存器中写入初始计数值，以后在计数值到达0时自动从WATDAT寄存器中装入，重新开使用WATCHDOG定时器的“WATCHDOG功能”时，在正常的程序中，必须不断重新设置WTCNT寄存器使得它不为0,这样可以保证系统不被重启，这称为“喂狗”；当程序崩溃时不能正常“喂狗”，计数值达到0后系统将被重启，这样程序将重新运行。为了克服各种干扰、避免各类系统错误时系统彻底死机，经常使用WATCHDOG功能。WATCHDOG定时器所涉及的寄存器如下。（1）WTCON寄存器：用于设置预分频系数，选择工作频率，决定是否使能中断、是否启动WATCHDOG功能（即是否输出复位信号）。

WTCONBitDescriptionInitialStatePrescalervalue[15:8]PrescalervalueThevalidrangeisfromOto255(2®-1).0x80Reserved[7:6]Resen/ed.Theset