4《嵌入式ARM结构与开发》第四章PXA255结构(2).ppt

1、1、第4章PXA255结构的定时器/实时时钟/脉宽调制原理，2、目标，掌握系统定时器的原理及其使用，并了解系统脉宽调制的原理，3、处理器PXA255的实时时钟(RTC)也叫秒钟。时钟信号从外部晶振发送到中央处理器，所需的时钟信号通过倍频或分频产生。通过配置与实时时钟相关的寄存器，实时时钟可以提供连续的频率来反映自然时钟的小时、分钟和秒钟。它还具有闹钟功能，可由实时时钟在预定时间产生中断或唤醒事件。1.RTC操作RTC寄存器有四个寄存器，PXA255实时时钟RTC，4，PXA255实时时钟RTC，还有两个外部晶振，第一个是由3.6864MHz晶振分频112产生的32.914KHz信号；另一个是3

2、2.768千赫振荡器的输出。当硬件或WD复位时，RTC的32位计数器RCNR被初始化为0。这是一个自由运行的计数器。复位后，它会自动增加1Hz时钟。你可以在RCNR计数器上写一个预设值，系统就在这个预设值上。每秒自动添加1个。RCNR计数器的值不受睡眠或空闲模式的影响。除了RCNR，RTC还有一个32位的闹钟寄存器RTAR。RTAR可以用与RCNR比较的值来写，RCNR自动增加1，它的值与RTAR比较。如果该值相同并且允许位设置，则RTC状态寄存器RTSR的闹钟标志位被设置为1，表示设置的闹钟时间到了。它也可以连接到中断控制器来产生中断。此外，RTSR的赫兹时钟跳变位也会产生中断。5，PXA2

3、55实时时钟RTC，RTC寄存器RCNR: 32位计数器，当硬件或WD复位时初始化为0，它是一个自由运行的计数器，复位后按赫兹时钟递增，可将预设值写入RCNR开始计数。6、pxa255实时时钟RTC、RTAR: 32位闹钟寄存器RTAR可以写入任何值。目的是使寄存器RCNR和RTAR在HZ时钟的上升沿进行比较，同时产生一个中断。7，PXA255实时时钟RTC，RTSR:状态寄存器(4位有效)，8，PXA255实时时钟RTC，RTSR包括两个中断许可位：2和两个状态位133600。当RTSRHZE为1且检测到HZ时钟信号的上升沿时，RTSRHZ自动设置为1。当rtsrale为1且检测到RCNR和

4、RTAR相同时，RTSRALE自动设置为1。当RTSRHZ或RTSRAL为1时，它将被发送到中断控制器以产生中断请求。9、PXA255实时时钟RTC，RTTR:HZ时钟的频率可以通过设置该寄存器中的值来调整。复位后，该寄存器的值为0 x7FFF，可以精确输出1HZ时钟。10、pxa255实时时钟RTC可以将其他值写入RTTR以生成不同的HZ时钟。对于非32.768千赫晶体振荡器，其他值可以写入RTTR，以产生精确的赫兹时钟。LCK:调整值加上锁定值。LCK=0，允许修改RTTR值；LCK=1，禁止修改RTTR。DEL25:16位，调整并删除计数值。CK_DIV15:0位，时钟分频计数值。11、

5、pxa255实时时钟RTC，由实时时钟校准方法驱动的HZ时钟是通过振荡器的分频获得的，晶体振荡器的固有误差，加上印刷电路板的分布电容等参数，使得时基不准确。这要求HZ时钟对齐。为了确定RTTR值，应该首先测量振荡器输出的频率(大约32千赫)。可以使用GPIO12或GPIO72的第二个功能输出时钟。然后将所需的HZ时钟频率(通常为1HZ)除以得到的值除以整数和小数部分。部分整数值减1被加载到RTTR的CK_DIV中。该值将与32千赫时钟驱动的16位计数器的值进行比较。同时，复位计数器并产生一个初步的HZ时钟信号。小数部分的调整是通过周期性地从整数计数器的时钟流中删除几个时钟来完成的。校准间隔为2

6、10-1 HZ时钟周期(如果HZ时钟为1 HZ)，校准间隔约为1023秒。删除的时钟数是RTTR的DEL值(10位)。PXA255实时时钟RTC，例如：测量值有小数部分，如果f32k是32914.2857HZ，CK_DIV是3291410 x8091。当速度为每秒0.2857赫兹时，每1023秒减去292.27个时钟(0.2857*1023=292.27)，因此加载292=0 x124，13，PXA255定时器，操作系统定时器ARM-XScale处理器有一个32位操作系统定时器；计数器寄存器(OSCR)是一个32位自由运行加1计数器。计数器寄存器的时钟来自3.6864MHZ振荡器；还有四个32

7、位读/写匹配寄存器(osmr30)。当OSCR与任何OSMR相同并且允许中断时，在OSSR设置标志位；这些标志也连接到中断控制器，它可以产生中断。OSMR3也用作看门狗匹配寄存器，允许时可以复位处理器的中央处理器。14.pxa255定时器和ARM-xscale定时器有8个寄存器，用于控制和管理定时器。15，PXA255定时器口定时器，1，操作系统定时器计数器寄存器(OSCR)，这是一个32位自由运行计数器，计数频率为3.6864MHZ，即每1/3.6864MHZ=0.27us加1。可以随意阅读或书写；16，PXA255定时器端口，2，操作系统定时器匹配寄存器(OSMR03)这些寄存器为32位，

8、可读写。他们被比作OSCR。如果任何匹配寄存器等于计数器值，则定时器的状态寄存器OSSR的相应位被置位。匹配寄存器3(OSMR3)可以用作看门狗定时器。17，PXA255定时器端口，3，操作系统定时器看门狗许可寄存器(CWER)，只有一个位(位0)允许看门狗功能。它可以写1，但只能通过复位来清除。写1时，允许OSMR3满足条件复位中央处理器；写入0时，允许OSMR3满足产生中断请求的条件。18，PXA255定时器端口，4，操作系统定时器状态寄存器(OSSR)，只有4位(位0和位3)，分别对应于OSMR03。当相应的OSMR匹配时置1，向相应的位写入1时清零，写入0无效。重置值保持不变。19，P

9、XA255定时器口定时器，5，操作系统定时器中断许可寄存器(OIER)，其中包含四个许可位(位0和位3)，分别对应于OSMR03。当相应位等于1时，允许定时器产生中断(当计数器的值等于匹配寄存器的值时)。20、示例：定时器寄存器设置。设置定时器时间，设置定时器中断许可，并清除状态寄存器。奥斯蒂默_OSMR3 EQU 0 x40a0000c奥斯蒂默_OSCR EQU 0 x40a00010奥斯蒂默_ OSSREQU 0 x40a00014奥斯蒂默_ OIEREQU 0 x40a0001C ldr r1，=奥斯蒂默_ OSMR3计数器ldr 2=OS timer _ osm R3；匹配寄存器ldr

10、0、r1addr0、r0、#0x100000。定时时间str0，R2 ldr1，=OSTimer _ OIERMOV0，#0x8 str0，R1；OSMR3允许中断ldr10，=ostimer _ ossr ldr0，r10str0，r10清除OSSR，PXA255定时器口，21，PXA255脉宽调制，处理器PXA255的脉宽调制单元可以用来产生两个输出信号。其输出信号的周期和脉冲宽度可以调整。其时钟基于3.6864MHZ，即脉宽调制操作应用处理器有两个脉宽调制模块：脉宽调制0和脉宽调制1。它们相互独立，可以从外部引脚输出。每个脉宽调制包括：通过6位时钟分频和10位计数器增强周期控制；10位脉

11、冲宽度控制。22，PXA255脉冲宽度调制。图4-4是脉宽调制的示意图。在图中，脉冲宽度调制的预分频值决定了脉冲宽度调制模块时钟的子频率。这个时钟被加到一个10位加1的计数器上。一方面，将它的值与脉宽调制信号的直流周期值进行比较，当满足要求时，设置脉宽调制输出信号。另一方面，当与脉冲宽度调制值加1相比较时，它与0脉冲宽度调制输出信号一致。确保脉冲宽度调制的值大于脉冲宽度调制的值。23、PXA255脉宽调制、24、PXA255脉宽调制和寄存器2脉宽调制有六个寄存器，如表4-11所示。25、PXA255脉宽调制(脉宽调制)、1、脉宽调制控制寄存器(脉宽调制_CTRLn)(n=0或1，下同)、26、

12、PXA255脉宽调制(脉宽调制)、1、脉宽调制控制寄存器(脉宽调制_CTRLn)(n=0或1，下同)，其中包含脉宽调制_标清控制，即时钟禁用时关闭脉宽调制。脉宽调制_标准差=0逐渐关闭；脉宽调制_标清=1表示立即关闭。预分频控制PWMn的预分频系数。实际时钟：PSCLK _脉宽调制=3.6864MHZ/(预分频1)。27，PXA255脉宽调制(脉宽调制)，2，脉宽调制宽度寄存器(脉宽调制_DUTYn)，28，PXA255脉宽调制(脉宽调制)，2，脉宽调制宽度寄存器(脉宽调制_DUTYn)，它包含两个部分：FDCYCLE(位10)和DCY(位90)。FDCYCLE控制脉宽调制输出的输出。FDCYCLE=0，由脉宽调制输出控制；当FDCYCLE=1时，PWM_OUTn始终为高电平，不受dccycle控制。脉宽调制脉冲宽度