第2章 CPU定时器0的驱动
F28x 有3 个32 位的CPU 定时器（TIMER0/1/2），这些定时器具有完全相同的控制结构，如图2.1 所示。其中，CPU 定时器1 及CPU 定时器2 被保留，用做DSP BIOS 或者其他的实时操作系统（RTOS），CPU 定时器0 可供用户使用。
2.1 定时器基本概念
2.1.1 定时器时钟和时钟源
1）定时器时钟
从图2.1 可以看出，当TSS(TIMERxTCR[4])=0 时，CPU 定时器以系统时钟SYSCLKOUT 作为时钟源，此时，预定标计数器（PSCH:PSC）以装载的分频值（TDDRH:TDDR）为基数，对每一个时钟源周期开始减计数。预定标计数器（PSCH:PSC）从分频值（TDDRH:TDDR）减减至0 时，称为一个定时器周期（定时器时钟），其表达式如式（2.1）。
定时器周期的倒数为定时器时钟频率，其表达式如式（2.2）所示。
其中，0 (TDDRH:TDDR) 65 535。
预定标计数器（PSCH:PSC）减至0 时，重新装入定时器分频值（TDDRH:TDDR）,且计数器（TIMH:TIM）以装载的周期值（PRDH:PRD）为基数，对每一个定时器时钟周期减1 计数；当计数器（TIMH:TIM）减至0 时，定时器周期值（PRDH:PRD）重新装入计数器（TIMH:TIM）并请求一个TINT中断。
图2.1 CPU 定时器 |
2）定时器时钟源
系统时钟（SYSCLKOUT）与外接晶振频率（OSCCLK）之间的关系受锁相环控制寄存器PLLCR[3：0]（即DIV） 的控制，其关系式如式（2.3）所示。其中：
（1）PLL 禁止与否，是通过上电复位期间采样GPIOF14（XPLLDIS）引脚电平来决定的。在上电复位之前，若把GPIOF14 强置为低电平（默认状态下GPIOF14 =1），则PLL 禁止；否则PLL 使能（参见图2.2）。
（2）在PLL 使能的条件下（GPIOF14 =1），当DIV=0 时，称为PLL 旁路。
（3）在PLL 使能的条件下（GPIOF14 =1），当DIV≠0 时，称为PLL 使能。此时DIV整数值允许范围为1 DIV 10。尽管在理论上DIV 最大值可达1111b，但是大于10 的值都予以保留。在DIV=10 时，外部晶振最大只能选择30 MHz。由此可以算出SYSCLKOUT=150 MHz。
图2.2 明晰地表述了系统时钟的来源。由振荡器及锁相环产生的送至CPU 的CLKIN时钟，通过CPU 之后直接成为系统输出时钟（SYSCLKOUT），同时作为外设的时钟源，即SYSCLKOUT =CLKIN。
图2.2 振荡器及锁相环模块 |
2.1.2 定时器寄存器
1．定时器寄存器简介
1）计数寄存器（TIMERxTIM）（其中，x=0，1，2，下同）
32 位计数寄存器（TIMH:TIM）中，TIM 为计数寄存器低16 位，TIMH 为计数寄存器高16 位。每一个定时器时钟周期（TDDRH:TDDR+1）/ SYSCLKOUT，TIM 减1，其中，（TDDRH:TDDR）是定时器预定标分频值。当（TIMH:TIM）减到0 时，（TIMH:TIM）重装定时器周期值（PRDH: PRD），同时产生定时器中断TINT。
2）周期寄存器（TIMERxPRD）
32 位周期寄存器（PRDH:PRD）中，PRD 为周期寄存器低16 位，PRDH 为周期寄存器高16 位。当（TIMH:TIM）减到0 时，在下一个定时器输入时钟周期开始时，（TIMH:TIM）将重装（PRDH:PRD）的周期值；或者当定时器控制寄存器（TCR）的TRB 置位时，（PRDH:PRD）的周期值也装入（TIMH:TIM）。
3）定时器分频寄存器（TDDRH:TDDR）
3）定时器分频寄存器（TDDRH:TDDR）
16 位分频寄存器（TDDRH:TDDR）中，TDDR 为分频寄存器低8 位，TDDRH 为分频寄存器高8 位。每过一个定时器时钟周期，定时器计数器寄存器（TIMH:TIM）减1。当预定标器计数器（PSCH:PSC）减到0，一个系统时钟周期后，（TDDRH:TDDR）的值重装（PSCH:PSC），同时（TIMH:TIM）减1。无论何时，用软件置定时器重装位（TRB）为
1，（TDDRH:TDDR）重装（PSCH:PSC）。
4）预定标计数器低位及高位寄存器（TIMERxTPR，TIMERxTPRH）
定时器预定标计数器低位及高位寄存器结构及位域定义见图2.3 及图2.4，它由16位分频寄存器（TDDRH:TDDR）和16 位预定标器计数器（PSCH:PSC）组合而成。
5）控制寄存器（TIMERxTCR）
TCR 是一个16 位的寄存器，为了便于讨论和查阅，将其位域定义标注在图2.5 中。
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6）定时器预定标计数器（PSCH:PSC)
16 位预定标计数器（PSCH:PSC）中，PSC 为预定标计数器低8 位，PSCH 为预定标计数器高8 位。对每一个系统时钟周期，（PSCH:PSC）减1，（PSCH:PSC）从分频值减到0 为一个定时器时钟周期，减到0 时（TDDRH:TDDR）装入（PSCH:PSC），且（TIMH:TIM）减1。无论何时，用软件置定时器重装位（TRB）为1，也重装（PSCH:PSC）。
该计数器可读，但不可直接设置，复位值为0。
2．CPU 定时器列表
CPU 定时器0/1/2 的配置和控制寄存器列表如表2.1 所示。
表2.1 CPU 定时器0/1/2 的配置和控制寄存器
2.1.3 控制定时器速率的几个因素
1）定时器时钟
定时器时钟源即为系统时钟SYSCLKOUT，改变系统时钟SYSCLKOUT 可控制定时器速率。
2）定时器周期值的设置
定时器周期寄存器（PRDH:PRD）的周期值用于重装定时器计数器（TIMH:TIM）。周期值的大小决定了（TIMH:TIM）减1～0 的快慢。
3）定时器分频器值的设置
定时器分频器（TDDRH:TDDR）的值起到了对系统时钟分频的作用。当（TDDRH:TDDR）=0 时，定时器时钟源时钟直接采用系统时钟，不分频，否则分频为：定时器时钟=SYSCLKOUT/（（TDDRH:TDDR）+1），参见式（2.2）。
2.1.4 启动定时器0 步骤
在通过InitCpuTimers()函数对定时器0 进行初始化（默认状态）之后，按ConfigCpuTimer 函数中的步骤进行。
1）CPU 定时器0 时钟配置
CPU 定时器的时钟源与系统时钟SYSCLKOUT 同步。因此，对定时器时钟源的配置实际上就是对系统时钟SYSCLKOUT 的配置。具体配置可参见DSP281x_ SysCtrl.c 文件中的InitPll()函数及式（2.3）。
2）设置定时器分频值
通过ConfigCpuTimer 函数中下面的指令设置分频值（TDDRH:TDDR）。
1. CpuTimer0Regs.TPR.all = 0x0080梦见山崩地裂; //TDDR = 0x 0080
2. CpuTimer0Regs.TPRH.all = 0x0000; //TDDRH= 0x 0000
以上两个值的低8 位构成一个16 位分频值（TDDRH:TDDR）。根据式（2.2）的计算可得到定时器时钟。
3）周期寄存器（PRDH:PRD）的设置
这个可通过对ConfigCpuTimer函数中后两个形参float Freq及 float Period的设置完成。注意：这里Freq 及Period 并不表示定时器频率及周期，实际定义是两参数的乘积才是定时器0 的周期。
4）使能定时器中断
由于本例采用的是定时器0 中断，因此，在ConfigCpuTimer 函数中必须添加一条使能定时器中断的指令：
1. Timer->RegsAddr->TCR.bit.TIE = 1; //使能定时器中断
主程序中通过以下4 条指令进行相应的中断配置，详细说明参见主程序。
1. IER |= M_INT1; //使能连接 CPU-Timer 0 的INT1 中断
2. PieCtrlRegs.PIEIER1.bit.INTx7 = 1; //使能PIE 中的TINT0，1 组第7 个中断
3. EINT; //使能全局中断
4. ERTM; //使能实时中断
之后，计数器（TIMH:TIM）以每一个定时器时钟周期递减，当（TIMH:TIM）减到0 时，就会发生一个定时器中断请求。
5）启动CPU 定时器0
该步骤通过ConfigCpuTimer 函数中的如下指令完成：
1. StartCpuTimer0();//等价于指令：CpuTimer0Regs.TCR.bit.TSS = 0，立即启动
2. CPU 定时器0
2.2 定时器0 中断设置
定时器0 中断设置由以下几个步骤组成。
1）定时器0 中断的基本条件
除了对周期寄存器（PRDH:PRD）及定时器分频器（TPRH:TPR）进行必要的设置之外，
使能定时器0 中断有两条必须的指令：
1. CpuTimer0Regs.TCR.bit.TSS = 0; //启动定时器
2. Timer->RegsAddr->TCR.bit.TIE = 1; //使能定时器中断
如果缺少上面两条指令中的一条，将不会产生中断。
2）确定中断向量的入口地址
主程序通过“DSP281x_PieVect.c”文件中的InitPieVectTable()函数，已经为PIE 向量表中的所有中断向量配置了对应向量的入口地址。如果针对某一个外设中断专门有一个中断服务程序，则这个中断服务程序的入口地址必须取代前面配置的入口地址，它由下面的指令完成：
1. EALLOW; //允许访问受保护的寄存器
常见的收集数据的方法有2. PieVectTable.TINT0 = &cpu_timer0_isr; //取cpu_timer0_isr 地址赋值给 白凤九和东华帝君
3. //TINT0中断向量
4. EDIS; //禁止访问受保护的寄存器
上面指令中，cpu_timer0_isr()函数是针对TINT0 中断向量的一个中断服务程序，&cpu_timer0_isr 是该程序的入口地址。
3）使能PIE 级及CPU 级中断向量
这个步骤由下面4 类指令完成：
先出中断向量在PIE 向量表中所在的组及在这组中所处的优先级。经查TINT0是第1 组第7 个中断，因此先通过PIE 级指令“PieCtrlRegs.PIEIER1.bit.INTx7 =1;”，使能PIE 第1 组第7 个TINT0 中断（INTx7 由头文件定义为PIE 中断使能寄存器（PIEIER）的第7 位）。
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