第11章 PWM定时器与”看门狗“定时器课件.pptx

《第11章 PWM定时器与”看门狗“定时器课件.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第11章 PWM定时器与”看门狗“定时器课件.pptx（33页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第11章 PWM定时器与“看门狗”定时器华清远见S5P6818处理器PWM控制器 PWM接口电路与程序设计“看门狗”定时器 S5P6818处理器“看门狗”定时器PWM定时器1PWMPWM定时器 PWM PWM定时器1定时器概述定时器是处理器编程常用的功能，其基本功能为定时触发、标记事件间隔。定时器除基本功能外还可以用来输入捕捉、输出比较、输出PWM信号等。定时器的本质就是一个计数器，和计数器其实是同一种物理功能的电子元件。只不过计数器记录的是处理器外部发生的事情（接受的是外部脉冲），而定时器记录时钟脉冲的个数，这个稳定的周期性的时钟脉冲由处理的时钟系统提供。定时器的计数器既可以向上计数，也可以

2、向下计数，当计数溢出时会触发中断，再由ARM系统对中断进行处理。2脉冲宽度调制（PWM）概述PWM（Pulse Width Modulation）：脉冲宽度调制占空比：就是输出的PWM中，高电平保持的时间 与该PWM的时钟周期的时间之比 200us1000us占空比20%2S5P6818S5P6818处理器PWMPWM控制器S5P6818S5P6818处理器PWMPWM控制器S5P6818S5P6818处理器PWMPWM控制器S5P6818的PWM定时器具有双缓冲功能，如图所示，能在不停止当前定时器运行的情况下，重载定时器下次运行的参数。所以有时尽管新的定时器的值被设置好了，但是当前操作仍能成

3、功完成。S5P6818S5P6818处理器PWMPWM控制器操作PWM定时器输出下图所示的PWM波形。S5P6818S5P6818处理器PWMPWM控制器操作步骤（过程号和图中的标号一致）如下。使能定时器自动重载功能。设置TCNTBn值为159（50109），TCMPBn值为109。置位手动更新位，随后清零手动更新位。置位手动更新位将使TCNTBn和TCMPBn的值加载到TCNTn和TCMPn。将反转位设为关，使能自动重载功能。置位启动位，则在定时器分辨率内的一段延时后定时器开始递减计数。当TCNTn和TCMPn的值相等的时候，TOUT输出电平由低变高。当TCNTn的值等于0的时候产生中断，并

4、且把TCNTBn和TCMPBn的值分别自动装入TCNTn和TCMPn。在中断服务程序中，将TCNTBn和TCMPBn的值分别设置为80（2060）和60。当TCNTn和TCMPn的值相等的时候，TOUT输出电平由低变高。当TCNTn的值等于0的时候，把TCNTBn和TCMPBn的值分别自动装入TCNTn和TCMPn，并触发中断。在中断服务子程序中，禁止自动重载和中断请求来停止定时器运行。 当TCNTn和TCMPn的值相等的时候，TOUT输出电平由低变高。 尽管TCNTn的值等于0，但是定时器停止运行，也不再发生自动重载操作，因为定时器自动重载功能被禁止。 不再产生新的中断。3 PWM PWM接

5、口电路与程序设计电路连接蜂鸣器的硬件电路图如图所示。FS6818开发板上使用的时有源蜂鸣器。有源蜂鸣器和无源蜂鸣器区别有无震荡源无源这里的“源”不是指电源，而是指震荡源。有源蜂鸣器内部带震荡源，所以只要一通电就会响。而无源内部不带震荡源，所以使用直流信号无法令其鸣叫，可以使用PWM进行驱动。无源蜂鸣器的优点是：便宜；声音频率可控，可以做出“多来米发索拉西”的效果；有源蜂鸣器的优点是：程序控制方便。PWMPWM配置相关寄存器列表PWM控制器配置相关的寄存器如表11-1所示（基地址：0 xC001_8000h）。寄存器名称偏移地址描述复位值TCFG00 x00h时钟分频和死区配置寄存器0 x000

6、0_0101TCFG10 x04h时钟多路选择和DMA模式选择寄存器0 x0000_0000TCON0 x08h定时器控制寄存器0 x0000_0000TCNTB20 x24h定时器2计数缓冲寄存器0 x0000_0000TCMPB20 x28h定时器2比较寄存器0 x0000_0000TCNTO20 x2Ch定时器2监控寄存器0 x0000_0000定时器一级分频寄存器TCFG0TCFG0配置PWM2控制器对PCLK时钟源的一级分频值，PCLK的时钟频率是150MHz。TCFG0功能介绍如表所示。定时器输入时钟频率 = PCLK/(一级分频值+ 1)/二级分频值。 一级分频值 = 0254。

7、 二级分频值 = 1、2、4、8、16。 死区长度 = 0254。注意，如果死区长度为n，则实际的死区长度为n+1。名字位类型描述复位值RSVD31:24保留DEAD ZONE LENGTH23:16RW死区长度8h0PRESCALER115:8RW分频器1对应着定时器2、3和4分频值8h1PRESCALER07:0RW分频器0对应着定时器0和1分频值8h1定时器二级分频寄存器TCFG1TCFG1配置PWM2控制器对PCLK时钟源的二级分频值。TCFG1功能介绍如表所示。名字位类型描述复位值DIVIDER MUX419:16RWPWM定时器4的分频通道选择0000=1/1 0001=1/2 0

8、010=1/4 0011=1/8 0100=1/164h0DIVIDER MUX315:12RWPWM定时器3的分频通道选择0000=1/1 0001=1/2 0010=1/4 0011=1/8 0100=1/164h0DIVIDER MUX211:8RWPWM定时器2的分频通道选择0000=1/1 0001=1/2 0010=1/4 0011=1/8 0100=1/164h0DIVIDER MUX17:4RWPWM定时器1的分频通道选择0000=1/1 0001=1/2 0010=1/4 0011=1/8 0100=1/164h0DIVIDER MUX03:0RWPWM定时器0的分频通道选择

9、0000=1/1 0001=1/2 0010=1/4 0011=1/8 0100=1/164h0定时器控制寄存器TCONTCON配置PWM2的控制寄存器。TCON功能介绍如表所示。名字位类型描述复位值TIMER 2 AUTO RELOAD ON/OFF15RW0=加载一次1=自动加载1b0TIMER 2 OUTPUT INVERTER ON/OFF14RW0=翻转关1=翻转开1b0TIMER 2 MANUAL UPDATE13RW0=无操作1=更新TCNTB2、TCMPB21b0TIMER 2 START/STOP12RW0=停止1=开启Timer 21b0定时器计数缓冲寄存器TCNTB2TC

10、NTB2配置PWM2的计数缓冲寄存器，设置PWM方波最终的输出周期。TCNTB2功能介绍描述如表所示。名字位类型描述复位值TIMER 2 COUNT BUFFER31:0RWTimer2计数缓冲寄存器32h0定时器比较缓冲寄存器TCMPB2TCMPB2配置PWM2的比较缓冲寄存器，设置PWM最终的占空比。TCMPB2功能介绍如表所示。名字位类型描述复位值TIMER 2 COMPARE BUFFER31:0RWTimer 2比较缓冲寄存器32h0定时器计数监控寄存器TCNTO2TCNTO2配置PWM2的计数监控寄存器，这个寄存器是只读的。TCNTO2功能介绍如表所示。名字位类型描述复位值TIME

11、R 2 COUNT OBSERVATION31:0RWTimer 2计数监控寄存器32h0程序的编写关于PWM驱动蜂鸣器的代码可以参考PWM工程代码。调试与运行结果使用FS-JTAG仿真器下载并运行程序，成功后蜂鸣器会发出声音。4“看门狗”定时器“看门狗”定时器“看门狗”定时器用于检测程序的正常运行，启动“看门狗”后，必须在“看门狗”复位之前向特定寄存器中写入数值，不让“看门狗”定时器溢出，这样“看门狗”就会重新计时。当用户程序跑死时在规定时间内没有向特定寄存器中依次写入数值，“看门狗”定时器计数溢出，引起“看门狗”复位。“看门狗”产生一个强制系统复位，这样可以使程序重新运行，减小程序跑死的危

12、害。5 S5P6818 S5P6818处理器“看门狗”定时器“看门狗”定时器概述“看门狗”定时器（WatchDog Timer，WDT）和PWM定时功能目的不一样。它的特点是需要不停地接收信号（一些外置“看门狗”芯片）或重新设置计数值（如S5P6818的“看门狗”控制器），保持计数值不为0。一旦一段时间接收不到信号，或计数值到0，“看门狗”将发出复位信号复位系统或产生中断。“看门狗”的作用是微控制器受到干扰进入错误状态后，使系统在一定时间间隔内自动复位重启。因此“看门狗”是保证系统长期、可靠和稳定运行的有效措施。目前大部分的嵌入式芯片内都集成了“看门狗”定时器来提高系统运行的可靠性。2S5P6

13、818处理器“看门狗”定时器特点S5P6818处理器的“看门狗”是当系统被故障（如噪声或系统错误）干扰时，用于微处理器的复位操作，也可以作为一个通用的16位定时器来请求中断操作。“看门狗”定时器产生128个PCLK周期的复位信号，其主要特点如下。 通用的中断方式的16位定时器。 当计数器减到0（发生溢出）时，产生128个PCLK周期的复位信号。“看门狗”定时器功能框图“看门狗”配置相关寄存器寄存器名称偏移地址描述复位值WTCON0 x00h“看门狗”定时器控制寄存器0 x8021WTDAT0 x04h“看门狗”定时器数据寄存器0 x8000WTCNT0 x08h“看门狗”定时器计数寄存器0 x

14、8000WTCLRINT0 x0Ch“看门狗”定时器中断寄存器“看门狗”定时器控制寄存器WTCONWTCON名字位类型描述复位值RSVD31:16保留PRESCALER VALUE15:8RW分频值，有效范围是从0(281)8h80RSVD7:6保留WATCHDOG TIMER5RW“看门狗”定时器使能或禁止位0=禁止1=使能1b1CLOCK SELECT4:3RW决定时钟分频因子00=1601=3210=6411=1282b0INTERRUPT GENERATION2RW“看门狗”定时器输出复位信号使能或禁止位0=禁止“看门狗”定时器复位功能1=“看门狗”定时器超时产生复位信号1b0RSVD

15、1保留“看门狗”定时器数据寄存器WTDATWTDATWTDAT用于指定超时时间，在初始化“看门狗”操作后WTDAT的值不能被自动装载到WTCNT中。然而，如果初始值为0 x8000，则可以自动装载WTDAT的值到WTCNT中。WTDAT寄存器功能介绍如表所示。名字位类型描述复位值RSVD31:16保留WTDAT15:0RW“看门狗”定时器重新加载计数值16h8000“看门狗”定时器计数寄存器WTCNTWTCNTWTCNT存放着“看门狗”倒数计数器的当前计数值。“看门狗”定时器工作模式下，每经过一个时钟周期，WTCNT的数值自动减1。注意在初始化“看门狗”操作后，WTDAT的值不能被自动装载到WTCNT中，所以“看门狗”被允许之前应该初始化WTCNT的值。WTCNT功能介绍如表所示。名字位类型描述复位值RSVD31:16保留WTCNT15:0RW“看门狗”定时器计数值16h8000程序的编写关于PWM驱动蜂鸣器的代码可以参考PWM工程代码。调试与运行结果使用FS-JTAG仿真程序，如果while(1)语句中的喂狗语句（WTCNT = 9375 * 5）被注释，那么程序开始执行一段时间，WDT就会产生复位信号使CPU复位，U-Boot重新启动。反之，喂狗语句没有被注释的情况下，WDT不会产生复位信号。