【得捷之选】基础功能测试——定时器功能

我们在GPIO和外部中断的基础功能测试的基础上进行定时器功能的测试。在GPIO和外部中断我们实现的按键中断的采集以及LED的控制，在次基础上加入定时器功能会擦出怎么样的火花呢？是的，第一个就是LED的闪烁，在定时器中断中进行LED的翻转。

我们先了解一下MAX78000的定时器：

MAX78000具有32位定时器/计数器/PWM (TMR, LPTMR)，通用的32位定时器提供定时、捕获/比较或脉宽调制(PWM)信号的生成。定时器提供以下功能:

●32位向上/向下自动重新加载

●可编程预分频器

●PWM输出产生

●捕获、比较和捕获/比较能力

●外部引脚与GPIO复用，用于定时器输入，时钟门控，或捕获

●计时器输出管脚

●TMR0-TMR3可配置为2 × 16位通用定时器

●定时器中断

MAX78000一共提供6个32位定时器(TMR0、TMR1、TMR2、TMR3、LPTMR0和LPTMR1)。LPTMR0和LPTMR1可以在SLEEP、LOW POWER和MICRO POWER模式下运行。所有计时器都支持I/O功能。请注意，端口的功能可以与其他功能进行复用在GPIO引脚上。（在max78000.h中，6个定时器被描述为MXC_TMR0~MXC_TMR5）。

每一个定时器能够实现的功能如下：

在这里我们就要考虑一下本章节测试需要使用哪个定时器呢？基本定时功能基本上都能实现，那么PWM的展现可能需要与LED相结合。我们首先实现基础定时器功能，通过定时器中断中实现LED的翻转。

基础定时功能：

要想实现LED是连续翻转，我们需要选择定时器为Counter Mode。

为此我们参考例程定时器初始化内容如下：

#define Basic_CLOCK_SOURCE MXC_TMR_8M_CLK
#define Basic_FREQ 2// (Hz)
#define Basic_TIMER MXC_TMR3 
void BasicTimerInit()
{
    mxc_tmr_cfg_t tmr;
    uint32_t periodTicks = MXC_TMR_GetPeriod(Basic_TIMER, Basic_CLOCK_SOURCE, 128, Basic_FREQ);

    MXC_TMR_Shutdown(Basic_TIMER);
    tmr.pres = TMR_PRES_128;
    tmr.mode = TMR_MODE_CONTINUOUS;
    tmr.bitMode = TMR_BIT_MODE_16B;
    tmr.clock = Basic_CLOCK_SOURCE;
    tmr.cmp_cnt = periodTicks; //SystemCoreClock*(1/interval_time);
    tmr.pol = 0;
    if (MXC_TMR_Init(Basic_TIMER, &tmr, true) != E_NO_ERROR) {
        printf("Failed Continuous timer Initialization.\n");
        return;
    }
    
    MXC_NVIC_SetVector(TMR3_IRQn, BasicTimerHandler);
    NVIC_EnableIRQ(TMR3_IRQn);
    
    printf("Continuous timer started.\n");
    MXC_TMR_Start(Basic_TIMER);
}

我们创建中断并编写中断程序：

void BasicTimerHandler()
{
    MXC_TMR_ClearFlags(Basic_TIMER);
    LED_Toggle(LEDSt);
}

以上代码测试开始后出现了异常，我们经过定位发现程序卡在了while (!(tmr->ctrl1 & MXC_F_TMR_REVB_CTRL1_CLKEN_A))，也就是说定时器开启使能失败了，通过

MXC_SYS_IsClockEnabled(MXC_SYS_PERIPH_CLOCK_TMR1)检查时钟发现已经开启了。尝试重新加载例程看一下，同样的问题。、

通过不断的测试目前的的现象更倾向于无限进入中断，都不用开启定时器计数，只要定时器初始化完成就开启潘多拉魔盒，计数就开始乱跳了。进行深层的挖掘发现在tmr_revb.c中的void MXC_TMR_RevB_ConfigGeneric函数(定时器初始化的底层函数)中，如果tmr.bitMode = TMR_BIT_MODE_16B则直接启动中断和定时器，到这里看似已经慢慢的揭开了这个异常的面纱。不过我准备放弃了，另寻途径，既然tmr.bitMode = TMR_BIT_MODE_16B会造成这种不可接受的异常，那么配置TMR_BIT_MODE_16A试一下，修改代码如下：

void BasicTimerInit()
{
    mxc_tmr_cfg_t tmr;
    uint32_t periodTicks = MXC_TMR_GetPeriod(Basic_TIMER, Basic_CLOCK_SOURCE, 128, Basic_FREQ);
    MXC_TMR_Shutdown(Basic_TIMER);

    tmr.pres = TMR_PRES_128;
    tmr.mode = TMR_MODE_CONTINUOUS;
    tmr.bitMode = TMR_BIT_MODE_16A;
    tmr.clock = Basic_CLOCK_SOURCE;
    tmr.cmp_cnt = periodTicks; //SystemCoreClock*(1/interval_time);
    tmr.pol = 0;

    if (MXC_TMR_Init(Basic_TIMER, &tmr, false) != E_NO_ERROR) {
        printf("Failed Continuous timer Initialization.\n");
        return;
    }

    MXC_NVIC_SetVector(TMR3_IRQn, BasicTimerHandler);
    NVIC_EnableIRQ(TMR3_IRQn);
    MXC_TMR_EnableInt(Basic_TIMER);
    printf("Continuous timer started.\n");
    MXC_TMR_Start(Basic_TIMER);
}

柳暗花明啊，这是一个bitMode引发的惨案，不过结果是好，使用TMR_BIT_MODE_16A后，可以正常进入中断了，程序正常运行了，也算达到了预期。

PWM输出功能：

在PWM模式下，定时器使用定时器的输出信号发送PWM输出。计时器首先计数到匹配值存储在TMRn_PWM.pwm寄存器中。在循环结束时，TMRn_CNT值与TMRn_PWM.pwm比较，定时器输出信号切换状态。计时器继续计数，直到到达TMRn_CMP值。

定时器周期在TMRn_CNT = TMRn_CMP之后的fCNT_CLK上升沿结束。计时器外设在计时器周期结束时自动执行以下动作:

•TMRn_CNT复位为0x0000 0001，定时器恢复计数。

•定时器输出信号切换。

•对应的TMRn_INTFL.irq字段设置为1，表示发生了定时器中断事件。

当TMRn_CTRL0.pol = 0,时，定时器输出信号从低开始，到TMRn_CNT值时变为高匹配TMRn_PWM值。定时器输出信号保持高电平，直到TMRn_CNT值达到TMRn_CMP，导致定时器输出信号变低，TMRn_CNT值复位为0x0000 0001。

当TMRn_CTRL0.pol = 1,时，定时器输出信号高起始，当TMRn_CNT值与TMRn_PWM值，定时器输出信号保持低电平，直到TMRn_CNT值达到TMRn_CMP，导致定时器输出信号转高，TMRn_CNT值复位为0x0000 0001。

测试代码如下：

#define PWM_CLOCK_SOURCE MXC_TMR_32K_CLK 
#define FREQ 10 // (Hz)
#define DUTY_CYCLE 50 // (%)
#define PWM_TIMER MXC_TMR4 

void PWMTimer()
{
    mxc_tmr_cfg_t tmr; // to configure timer
    unsigned int periodTicks = MXC_TMR_GetPeriod(PWM_TIMER, PWM_CLOCK_SOURCE, 16, FREQ);
    unsigned int dutyTicks = periodTicks * DUTY_CYCLE / 100;

    MXC_TMR_Shutdown(PWM_TIMER);

    tmr.pres = TMR_PRES_16;
    tmr.mode = TMR_MODE_PWM;
    tmr.bitMode = TMR_BIT_MODE_32;
    tmr.clock = PWM_CLOCK_SOURCE;
    tmr.cmp_cnt = periodTicks;
    tmr.pol = 1;

    if (MXC_TMR_Init(PWM_TIMER, &tmr, true) != E_NO_ERROR) {
        printf("Failed PWM timer Initialization.\n");
        return;
    }
    if (MXC_TMR_SetPWM(PWM_TIMER, dutyTicks) != E_NO_ERROR) {
        printf("Failed TMR_PWMConfig.\n");
        return;
    }

    MXC_TMR_Start(PWM_TIMER);
    printf("PWM started.\n\n");
}

效果如下：