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基于RT-Thread的NuMaker-IoT-M487外设评测之TIMER

发布于 2022-05-14 17:14:55 浏览：678 订阅该版

# 基于RT-Thread的NuMaker-IoT-M487  开发板的使用分析和外设功能评测

[TOC]

> 本篇文章主要是介绍NuMaker-IoT-M487开发板的Timer外设功能的使用，以及在RT-Thread实时操作系统上编程，最后通过一个定时点灯的功能带大家入手

## 资料获取

如果您想获得更加详细的资料和教程可参考一下链接：

● NuMaker-IoT-M487驱动支持：https://github.com/RT-Thread/rt-thread/tree/master/bsp/nuvoton/libraries/m480
● 下载板子原理图等资料：https://www.nuvoton.com/resource-download.jsp?tp_GUID=HL0320180905131830
● NuMaker-IoT-M487用户手册：https://www.nuvoton.com/resource-download.jsp?tp_GUID=UG0120180907124835
●基于 RT-Thread的NuMaker-IoT-M487 快速上手文档：https://www.rt-thread.org/document/site/#/rt-thread-version/rt-thread-standard/tutorial/quick-start/numaker-iot-m487/quick-start
● 下载技术参考手册： https://www.nuvoton.com/resource-download.jsp?tp_GUID=DA05-M480

●官方技术直播回放：https://www.bilibili.com/video/BV1LF411W7Qw/（必看）

## NuMaker-IoT-M487 之TIMER外设介绍

### 1.特性介绍

该定时器控制器包括四个32位定时器，Timer0 ~ Timer3，允许用户轻松实现一个  应用程序的定时器控制。 该定时器可以实现频率测量、延时等功能  计时，时钟生成和事件计数由外部输入引脚，间隔测量由 外部捕获别针。  定时器控制器还提供四个PWM发生器。 每个PWM发生器支持两个PWM  输出通道分别为独立模式和互补模式。 PWM输出引脚的输出状态 可通过引脚屏蔽控制，极性和断路控制，死区时间发生器控制。
![image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220514/71eafd09d4ea7badd15bef2d6f2dbe09.png.webp)

经过查看数据手册6.8.2章可知，增强型的ADC具有以下特性：

四组32位定时器，每个定时器有一个24位的计数器和一个8位的预量程

计数器

每个定时器的独立时钟源

提供一次性，周期性，切换输出和连续计数操作模式

24位的计数器值通过CNT可读(TIMERx_CNT[23:0])

支持事件计数功能

24位捕获值通过CAPDAT (TIMERx_CAP[23:0])是可读的

支持外部捕获引脚事件间隔测量

支持外部捕获引脚事件复位24位计数器

支持芯片唤醒从Idle/Power-down模式，如果定时器中断信号产生

支持Timer0 ~ Timer3超时中断信号或捕获中断信号触发

EPWM, BPWM, QEI, EADC, DAC和PDMA功能

支持内部捕获触发，同时内部ACMP输出信号转换

支持内部时钟(HIRC, LIRC)和外部时钟(HXT, LXT)捕捉事件

支持Inter-Timer触发方式

支持从内部USB SOF信号事件计数源

### 2.定时器外设基本配置

#### 			2.1引脚配置

设置这个位TIMERx_ALTCTL[0]为0是使能定时器模式。

使能定时器0 物理时钟是TMR0CKEN (CLK_APBCLK0[2])位

使能定时器1 物理时钟是TMR0CKEN (CLK_APBCLK0[3])位

使能定时器2 物理时钟是TMR0CKEN (CLK_APBCLK0[4])位

使能定时器3 物理时钟是TMR0CKEN (CLK_APBCLK0[5])位

各个定时器的引脚配置表如下图所示：

![image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220514/33f1669ef969a0995c56a7a7af7b41d4.png)

#### 2.2定时器功能描述

- 定时器中断标志可以有各种中断或者发生事件来产生中断
- 定时器计数模式可提供一次计数、周期计数、切换输出、和连续计数操作模式。

ADC的时钟频率最大为72MHZ，采样率最高达到每秒5.14MSPS（1MSPS == 1MHZ）,ADC的外设时钟源是HCLK时钟提供的，ADC的时钟频率计算公式为： (PCLK1) / (EADCDIV0/1 (CKL_CLKDIV0[23:16])+1)

### 3.RT-Thread Timer外设的使用

#### 3.1打开外设驱动

RT-Thread的优点之一是外设可剪裁，比如你想使用SPI设备，你需要先打开SPI的外设驱动才能进行编程，同样的，我们想使用Timer，可通过厂家提供的可视化界面进行配置。配置完成后需保存才会生效，我使用的是RT-Thread STUDIO版本，具体操作方法如下：

![image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220514/bd2d3cfa7061e3c1dd9cca1c60de2125.png)

我这里使能TIMER0，大家可以根据自己的需求来进行选择。

保存配置之后，我们可以在rtconfig.h里面看到响应的宏已经被生成

![image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220514/78e534b9d9523ebc6b007af289866ea7.png.webp)

**原理分析**：我们打开drv_timer.c，查看源代码可知：如果要使用TIMER0外设，必须先在其他文件定义这，而我们刚刚的使能过程其实就是通过可视化软件来定义这，这三个宏保存在rtconfig.h中，有兴趣的读者也可以去看看这个文件。

![image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220514/f0e06a7f6a74caf5041c1906e8d80328.png.webp)

我们可以看到BSP_USING_TIMER0这个宏被定义之后就会构建一个对象，这个对象包含了寄存器值，中断、各种状态的内容，我们操作这个对象就可以实现功能。

#### 3.2 Timer设备的访问

我们通过RT-Thread访问adc外设只需要下面的用到几个函数，

| rt_device_find()            | 查找定时器设备                                               |
| --------------------------- | ------------------------------------------------------------ |
| rt_device_open()            | 以读写方式打开定时器设备                                     |
| rt_device_set_rx_indicate() | 设置超时回调函数                                             |
| rt_device_control()         | 控制定时器设备，可以设置定时模式（单次/周期）/计数频率，或者停止定时器 |
| rt_device_write()           | 设置定时器超时值，定时器随即启动                             |
| rt_device_read()            | 获取定时器当前值                                             |
| rt_device_close()           | 关闭定时器设备                                               |

### 4.使用IOT-M487开发板的定时器0定时让灯闪烁

1. 我们先需要查找设备，现在用的是定时器0 ，所以我们要查看定时器0的名字，因为每个厂家提供的板级驱动都不一样，所以我们先要去看一下他的定时器名字是什么，打开drv_timer.c文件，我们可以看到定时器0的名字是timer0，所以直接调用这个函数来查找就行了

```
rt_device_find(HWTIMER_DEV_NAME)
```
{{image.png(uploading...)}}

2. 以读写方式打开设备，我们打开这个设备的形式是可读可写

```
     ret = rt_device_open(hw_dev, RT_DEVICE_OFLAG_RDWR)
   ```

3.设置超时回调函数，你设定的定时器的功能最终会执行这个函数里面的内容

```
rt_device_set_rx_indicate(hw_dev, timeout_cb);
```

4.设置模式为周期性定时器，你可以选择是一次性还是周期性定时

```
  mode = HWTIMER_MODE_PERIOD;
    ret = rt_device_control(hw_dev, HWTIMER_CTRL_MODE_SET, &mode);
```

5.写设备，设置定时器超时值并启动定时器

```
 timeout_s.sec = 5;      /* 秒 */
 timeout_s.usec = 0;     /* 微秒 */
rt_device_write(hw_dev, 0, &timeout_s, sizeof(timeout_s)) != sizeof(timeout_s)
```

6.读设备， 读取定时器当前值

```
 rt_device_read(hw_dev, 0, &timeout_s, sizeof(timeout_s));
```

### 5.演示效果和源码获取

预期效果：每两秒钟灯的状态变换一下，并通过串口输出tick定时器的值
视频演示连接：https://www.bilibili.com/video/BV1hU4y1m7dr?spm_id_from=333.999.0.0
源码获取：https://gitee.com/bes_ssss/NuMaker-IoT-M487