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系統(tǒng)時鐘和定時器——PWM定時器

作者： 時間：2016-11-11 來源：網(wǎng)絡 收藏
時鐘控制邏輯給整個芯片提供3種時鐘：FCLK用于CPU核；HCLK用于AHB總線設備，比如CPU核、存儲器控制器、中斷控制器、DMA和USB主機模塊等；PCLK用于APB總線上的設備，比如WATCHDOG、IIS、IIC、PWM、MMC、ADC、RTC等等。

S3C2440 CPU核的工作電壓為1.2V時，主頻可以達到300MHz；工作電壓為1.3V時，主頻可以達到400MHz。開發(fā)板為12MHz，需要通過時鐘控制邏輯的PLL提高系統(tǒng)時鐘。

本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/201611/316624.htm

S3C2440有兩個PLL：MPLL和UPLL。UPLL專用于USB設備，MPLL用于設置FCLK、HCLK、PCLK。

圖1 上電后MPLL的啟動過程
LocK Time的長短由寄存器LOCKTIME設定。一般采用默認值。
查看芯片手冊，MPLL計算公式如下圖：

其中 m=MDIV+8, p=PDIV+2, s=SDIV

CLKDIVN寄存器：用于設置FCLK、HCLK、PCLK 三者比例。各種時鐘比例對應的寄存器設置如下圖所示：

1、 PWM（Pulse Width Modulation）定時器
S3C2440 有5個16位定時器。其中定時器0、1、2、3有PWM功能，即他們都有一個引腳，可以用過定時器來控制引腳周期性的高低電平變化；定時器4沒有輸出引腳。定時器時鐘源為PCLK。內部結構如圖所示：
定時器0 、1 共用第一個預分頻器，定時器2 、3、 4 共用第2個預分頻器。預分頻器的輸出進入第二級分頻器，它有5種頻率的時鐘：2、4、8、16分頻。預分頻通過TCFG0設置，分頻值（2、4、8、16）通過TCFG1設置。
現(xiàn)在我們可以歸結啟動一個PWM功能可以分為以下幾步：
1、設置TOUT0-TOUT3，這需要配置相關外部引腳為TOUT模式。外部引腳GPB與TOUT為復用引腳
2、設置定時器的輸出頻率，并且通過TCFG0設置prescaler(預分頻)的值。通過TCFG1設置divider的值。
3、具體脈沖寬度要通過TCMPBn與TCNTBn兩個寄存器的設置來完成。這步涉及到寄存器內部邏輯的工作流程。如下：
將TCMPBn和TCNTBn裝入初始值，在設置TCON寄存器之后會啟動定時器，這時將過TCMPBn與TCNTBn兩個寄存器的值裝入內部寄存器TCMPn和TCNTn中，在定時器n的工作頻率下，TCNTn開始減一計數(shù)，在TCNTn的值等于TCMPn的值的時候，TOUTn翻轉，當TCNTn的值達到0的時候，再次翻轉，就這樣周而復始，形成了脈沖。并且觸發(fā)定時器n的中斷（如果設置中斷的話）。
4、具體控制要交給TCON寄存器。它有以下幾個功能：（先看一下數(shù)據(jù)手冊）
由此可以看出，它有以下4個作用：
1、定時器的開始/停止。TCON[0]
2、手動更新。用于手動更新TCNTBn和TCMPBn，這里要注意的是在開始定時時，一定要把這位清零，否則是不能開啟定時器。TCON[1]
3、輸出反轉。TOUTn不反轉（0）/反轉（1）TCON[2]
4、自動加載。當定時器計數(shù)到0時，TCMPBn和TCNTBn寄存器的值自動裝入內部寄存器TCMPn和TCNTn中。TCON[3]
程序分析如下：（這程序是趙春江老師的程序）
#include "2440addr.h"
#define U32 unsigned int
typedef unsigned char BOOL;
#define TRUE 1
#define FALSE 0
BOOL stop;
static void __irq Key3_ISR(void) /*暫停鍵，關閉蜂鳴器*/
{
 rSRCPND = rSRCPND | (0x1<<2); /*定義EINT2*/
 rINTPND = rINTPND | (0x1<<2);
 rTCON &= ~0x8; /*禁止定時器自動重載，即關閉定時器0111*/
 stop = TRUE;
}
void __irq Key2_ISR(void) /*重啟鍵，開啟蜂鳴器*/
{
 rSRCPND = rSRCPND | 0x1; /*定義EINT0*/
 rINTPND = rINTPND | 0x1;
 stop = FALSE;
}
void delay(int a)
{
 int k;
 for(k=0;k
 ;
}
void Main(void)
{
 int freq;
 rGPBCON = 0x155556; /*B0為TOUT0，B5~B8為輸出，給LED 0001 0101 0101 0101 0101 0110*/
 rGPBUP = 0x7ff; /*0111 1111 1111關閉上拉使能*/
 rGPFCON = 0xaaaa; /*F口為EINT，給按鈕 1010 1010 1010 1010*/
 /*按鈕的一些必要配置*/
 rSRCPND = 0x0f; /*中斷設置*/
 rINTMSK = ~0x0f;
 rINTPND =0x0f;
 rEXTINT0 = 0x2222; /*EINT0/EINT1均設置為下降沿觸發(fā)*/
 freq = 2500;
 rTCFG0 &= 0xFFFF00;
 rTCFG0 |= 0x31; /*prescal 是49 3*16+1=49 timer0 and timer1*/
 rTCFG1 &= ~0xF; /*低四位清零 divider value=1/2，因為PCLK為50MHz，所以50MHz/50/2=500kHz/
 rTCNTB0 = 5000; /*定時器計數(shù)初始值*/
 rTCMPB0 = freq; /*定時器比較值*/
 rTCON &= ~0x1F;
 rTCON |= 0xf; /*死區(qū)無效，自動裝載，電平反轉，手動更新，定時器開啟*/
 rTCON &= ~0x2 ; /*手動更新位清零，PWM開始工作*/
 pISR_EINT0 = (U32)Key2_ISR;
 pISR_EINT2 = (U32)Key3_ISR;
 stop = FALSE;
 rGPBDAT = ~0x60; /*兩個LED亮*/
 while(1)
 {
 /*頻率遞增*/
 for ( ; freq<4950 ; )
 {
 freq+=10;
 rTCMPB0 = freq; /*重新賦值*/
 delay(20000);
 while (stop == TRUE) /*是否暫停*/
 {
 delay(1000);
 if (stop ==FALSE) /*判斷是否重啟*/
 {
 rTCON &= ~0x1F;
 rTCON |= 0xf;
 rTCON &= ~0x2 ; /*恢復PWM功能*/
 }
 }
 /*4個LED隨著頻率的高低，時滅時亮。燈亮的數(shù)目4-3-2-1*/
 if(freq == 100)
 rGPBDAT = ~0x560; /*0001 1110 0000 取反之后1110 0001 1111*/
 if(freq == 1300)
 rGPBDAT = ~0x160; /*1110 0000取反之后 0001 1111*/
 if(freq == 2500)
 rGPBDAT = ~0x60; /*0110 0000取反之后 1001 1111*/
 if(freq == 3700)
 rGPBDAT = ~0x20; /*0010 0000取反之后 1101 1111*/
 if(freq == 4900)
 rGPBDAT = ~0x0; /*0000取反之后 1111111111*/
 }
 /*頻率遞減*/
 for( ; freq>50 ; )
 {
 freq-=10;
 rTCMPB0 = freq;
 delay(20000);
 while (stop == TRUE)
 {
 delay(1000);
 if (stop ==FALSE)
 {
 rTCON &= ~0x1F;
 rTCON |= 0xf;
 rTCON &= ~0x2 ;
 }
 }
 if(freq == 100)
 rGPBDAT = ~0x560;
 if(freq == 1300)
 rGPBDAT = ~0x160;
 if(freq == 2500)
 rGPBDAT = ~0x60;
 if(freq == 3700)
 rGPBDAT = ~0x20;
 if(freq == 4900)
 rGPBDAT = ~0x0;
 }
 }
}
TOUT輸出的波形是：
 
上圖是頻率上升時的大致波形圖。由此可以看出高電平在每個周期中維持的時間越來越長，低電平時間越來越短。頻率下降時的波形圖正好相反。

				
            
                
			
							

                
			              
              
            

		

		

		

		

		

			
    
				
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