第7章MSC-51单片机.ppt

1、第七章定时控制部、定时部是嵌入系统中经常使用的部件，主要用作定时功能和计数功能。 不同的计时部件使用不同，但逻辑原理相同。 S3C2410芯片有多个计时部件，根据计时部件的不同，有不同的应用。 主要介绍其中的看门狗计时器、RTC部件和Timer部件的控制原理和应用。 计时器部件的一般原理、计时器和计数器的逻辑电路本质上相同，它们的差异主要是用途性的。 它们主要由存储当前值的发射器和将当前发射器的值加1或减1的逻辑组成。 在应用的情况下，计时器的计数信号由内部的周期性时钟信号负担，发生具有一定时间间隔的脉冲信号，实现定时的功能。 另一方面，计数器的计数信号承担非周期性信号，通常对在外部事件中发生

2、了的脉冲信号进行计数，而对在外部事件中发生的次数进行计数。 该功能部件通常被称为“定时/计数器”，因为相同的逻辑电路可用于两个目的。 定时/计数器内部动作原理图以1个n位的正1或负1计数器为核心，计数器的初始值通过初始化编程来设定，计数脉冲的来源有2种：系统时钟和外部事件脉冲。 编程设定时序/计数器为时序动作模式时，n位计数器的计数脉冲取决于内部系统时钟，进行m分频。 每个计数脉冲对计数器加1或减1，将n位计数器的数量加0或减0，则生成“为0的信号”，该信号有效时表示n位计数器的当前值为0。 系统时钟的频率是固定的，并且在m个划分周期之后获得的计数脉冲的频率是固定的，因此把频率脉冲的计数值变换

3、为定时，从而实现了定时功能。 编程设定时间/计数器为计数方式时，n位计数器的计数脉冲来源于外部事件产生的脉冲信号。 有外部事件脉冲，在n位计数器的值变为0之前对计数器加1或减1，生成“变为0的信号”。 关于n位计数器中的初始值的校正运算，具体的校正公式因定时部件而不同。看门狗计时器、S3C2410芯片看门狗计时器的作用是，当系统程序发生功能故障，引起系统程序死周期时，可以中断该系统程序的异常动作，恢复系统程序的正常动作当产生内部复位信号的计时器即计时器的计数值为0时，产生宽度为128个的PCLK (系统时钟周期)的复位脉冲信号。 预分频器的值和频率分解系数可通过监视计时器的控制寄存器(WTCO

4、N )进行编程设定。 预分频器的值的可选范围是028-1。 频分系数可以选择16、32、64、128的值。 看门狗计时器的计数时钟周期以计数时钟周期=1/(PCLK /(预分频器值1) /分割因子)进行修正，当看门狗计时器被启动时，看门狗计时器的计数常数寄存器(WTDAT )自动变为计数寄存器(WTDAT ) 因此，在监视计时器操作之前，计数常数应该通过初始化程序写入计数寄存器(WTCNT )。 另外，监视控制寄存器、S3C2410芯片的监视计时器逻辑中包含3个控制其动作的专用寄存器：监视控制寄存器WTCON计数常数寄存器WTDAT计数常数=所需时间间隔/计数时钟周期=所需时间间隔(如果监视计

5、数器寄存器WTCNT或系统程序正常地执行，则系统软件将在监视计时器达到超时之前周期性地复位监视，并将其计数值不减小到零的复位信号一旦系统进入死周期，系统就不能定期复位看门狗，所以看门狗计时器的计数溢出，发生“变为0的信号”，复位处理器，死锁系统，再次Timer组件是主要用于提供时序功能、脉冲宽度调制(PWM )功能的组件，其应用相对灵活，并且在要求固定频率的脉冲信号、固定时间间隔的时序信号的应用中可以提供应用辅助。 S3C2410芯片内部有5个16位的Timer部件。 其中，Timer0、Timer1、Timer2、Timer3具有脉冲宽度调制(PWM )功能。 Timer4仅供计时器使用，没

6、有PWM功能。 因为没有输出端子。 Timer0有死区发生器，通常用于大电流设备。 Time0和Timer1共享8位预提供程序，而Timer2、Timer3和Timer4共享另一个8位预提供程序。 另外，有2个具有5种分频系数的时分器，分频系数分别为1/2、1/4、1/8、1/16和TCLK。 Timer0和Timer1共享一个4位分割器，而Timer2、Timer3和Timer4共享另一个4位分割器。 TCNTBn是计时器的计数缓冲寄存器，而TCMPBn是计时器的比较缓冲寄存器。 Timer部件的操作，每个定时器都有16位的倒计数器TCNTn。 如果TCNTn减小为0，那么可能产生计时器中断

7、请求信号。 如果下行计数器的值为0，则TCNTBn的值会自动下载到下行计数器中，并开始下一个计时操作。 TCMPBn的值用于脉冲宽度调制。 减计数器的值和比较寄存器的值一致时，定时器控制逻辑变更输出电平。 基本定时器操作除了定时器4以外，每个定时器都有TCNTBn、TCNTn、TCMPBn、TCMPn。 当TCNTn达到零时，将TCNTBn和TCMPBn分别加载到TCNTn和TCMPn中。 此外，如果中断时可能的话，提出中断请求。 TCNTn和TCMPn可通过内部寄存器读取，TCNTn计数器的值可通过TCNTOn寄存器读取。 基本操作如图7-7所示。自动过载，S3C2410芯片具有双缓冲功能，

8、可以在不停止当前计时器操作的情况下重新加载为下一个计时器操作而更改的值。 当TCNTn的值达到0时，自动重载操作会将TCNTBn的值复制到TCNTn。 写入TCNTBn的值只有在TCNTn值为0且自动重新加载使能时，才会加载到TCNTn中。 手动更新初始化计时器，设定初始值写入TCNTBn和TCMPBn相应的计时器的手动更新比特后，相应的计时器的启动比特启动计时器，清除手动更新比特。 即使强制停止计时器，TCNTn仍保留当前计数值，不会从TCNTBn重新加载。 如果需要重新启动计时器，请通过手动更新加载。 PWM、PWM脉冲宽度的值由TCMPBn决定，PWM脉冲频率的值由TCNTBn决定。 基于双缓冲器的功能，可以通过中断服务程序等的方法，在当前PWM周期中的任意时刻写入下一PWM周期的TCMPBn的值。 输出电平控制、变频器off时，自动加载位off，TOUTn的电平变为high。 将TCNTn的值与TCMPn的值进行比较，若TCNTn的值比TCMPn小则输出高电平，相反地输出低电平。 TOUTn可以通过设定TCON反转器的on/off位进行反转。 死区产生器，用于插入所述一个开关装置的关断与所述另一开关装置的接通之间的时间间隙。 由于该时隙，两个开关器件不