S3C2440定時器原理概述

s3c2440有5個16位定時器，定時器0、1、2和3有脈沖寬度調制(PWM)功能，因此這4個定時器也被稱為PWM定時器。定時器4是一個內部的定時器，沒有外部輸出引腳。

定時器的時鐘源是PCLK，定時器工作所需頻率并不等于PCLK，還要進一步將PCLK通過內部的分頻器分頻才能得到。這里也可以看出外部設備所需的工作頻率不一定等于它的時鐘源。其中，定時器0、1公用一個分頻器，另外3個定時器公用一個分頻器。分頻器輸入信號經過第2級分頻器進一步降低時鐘頻率，然后輸出作為定時器工作的時鐘。下圖為由PCLK得到定時器工作時鐘的框圖：

雖然S3C2440定時器有5個，但是它們的工作原理都是相同的，只需要理解一個定時器的工作原理即可。對于某一個定時器，其內部結構原理如圖2所示。寄存器TCMPBn和TCNTBn用于緩存定時器n的比較值和初始值；TCON用于控制定時器的開啟與關閉；可以通過讀取寄存器TCNTOn得到定時器的當前計數值。注意圖2所示的是PWM定時器，也就是定時器0-3，不包含定時器4，定時器4也沒有外部輸出引腳。

定時器工作原理概述：

●  首先，將定時器的比較值和初始值裝入寄存器TCMPBn和TCNTBn中

●  然后，設置定時器控制寄存器TCON，啟動定時器。此時，TCMPBn和TCNTBn中的值會加載到寄存器TCMPn和TCNTn中

●  此時，定時器會減1計數，即TCNTn進行減1計數，當TCMPn=TCNTn時，TOUTn引腳輸出取反。

S3C2440定時器相關寄存器

●   定時器控制寄存器TCON

由于各個定時器的工作原理相似，下面以定時器0為例進行講解。在定時器控制寄存器TCON中，位[3:0]用于控制定時器0，其含義如表1所示：

●    定時器比較值緩存寄存器TCMPBn、計數值緩存寄存器TCNTBn

這兩個寄存器用于存儲定時器的比較值初始值和計數值初始值。

●    定時器比較值寄存器TCMPn、計數值寄存器TCNTn

這兩個寄存器是定時器內部寄存器，用戶無需對其進行寫操作。

●     定時器觀察值寄存器TCNTOn

在定時器減1計數過程中，TCNTn的值可以通過TCNTOn寄存器得到。

●     定時器配置寄存器TCFG0、TCFG1

這兩個寄存器很重要啊。本節開頭講過，PCLK經過兩級分頻器，輸出頻率作為定時器的工作頻率，如圖1所示。因此，一定要有寄存器來設置分頻系數。

①定時器配置寄存器TCFG0用于控制第1級分頻器的分頻系數，分頻器輸出頻率為：PCLK/(prescaler value+1)，其中prescaler value=0~255。

②定時器配置寄存器TCFG1用于控制多路開關。divider value=2，4,8,16

定制器的輸入時鐘=PCLK/(prescaler value+1)/(divider value)。下圖3為定時器0的輸入時鐘產生過程：

從圖1和圖3可以看出，定時器0、1公用一個第1級分頻器，第1級分頻器的分頻系數由TCFG0的位[7:0]控制；定時器2、3、4公用另一個第1級分頻器，該分頻器的分頻系數由TCFG0的位[15:8]控制。同時，從圖3可以看到，第2級分頻器的分頻系數是確定的，只有5種類型：2分頻、4分頻、8分頻、16分頻和外接時鐘TCLKn(n=0或1)，定時器配置寄存器TCFG1用于控制多路開關，每個定時器都由其中的連續4位控制。以定時器0為例，TCFG1的位[3:0]用于控制定時器0。下圖為S3C2440數據手冊上關于TCFG1的說明：

下面以定時器0舉例子說明定時器的配置過程。

例：設置適當的分頻系數，是定時器0的輸入時鐘為62.5KHz。

因為PCLK為50MHz，則50MHz/62.5KHz=800，即需要對PCLK進行800分頻。所以使第1級的分頻系數為100，第2級的分頻系數為8即可滿足要求。最后，只需要將分頻系數寫入定時器控制寄存器中相應的位即可，代碼如下：

 TCFG0&=~(0xff);    //設置第1級分頻系數，分頻系數為99

 TCFG0|=99;

 TCFG1&=~(0xf);      //設置第2級分頻系數，分頻系數為8

 TCFG1|=0x02;  //62.5KHz=50MHz/(99+1)/8

下一節介紹兩個關于定時器0的實驗，在這里貼出關于定時器0的初始化代碼，相信大家會理解的更好一些的。

    /***************************************************************

    * 函數名稱:void Timer0_Init(void)

    * 參數說明:無

    * 全局變量:無

    * 返 回 值:無

    * 功    能:對于50MHz的PCLK，經過分頻獲得62.5KHz的定時器0

    *            的輸入時鐘。

    ***************************************************************/

    void Timer0_Init(void)

    {

        TCFG0&=~(0xff);    //設置第1級分頻系數，分頻系數為99

        TCFG0|=99;

        TCFG1&=~(0xf);      //設置第2級分頻系數，分頻系數為8

        TCFG1|=0x02;        //62.5KHz=50MHz/(99+1)/8

        TCNTB0=62500;       //1s中斷一次。經過上述分頻器得到定時器0的輸入時鐘頻率為62.5kHz，即定時器

                                        //每秒鐘計數62500次。因此，初始化時，定時器0計數值初始值為62500

                                        //在這里我們可以看出TCMPBn沒有設置，因為咱們用它的默認值0，所以就不需要設置

        TCON|=(1<<1);     //開啟手動更新位，即當定時器開啟后，TCMPB0和TCNTB0中的值會加載到寄存器TCMP0和TCNT0中

        TCON=0x09;         //關閉手動更新位，設置自動加載位，同時開啟定時器，這樣，TCNT0進行減1計數，當TCNT0中的計

                                      //數值減到0時，TCNTB0、TCMPB0中的數據分別會自動加載到TCNT0、TCMP0中并進行新一輪的減1計數

     }