老宇哥帶你玩轉(zhuǎn) ESP32：08 硬件定時器

發(fā)布人：芯片之大家時間：2023-07-04 來源：工程師

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今天我們來玩兒硬件定時器。

硬件定時器概述

ESP32內(nèi)置4個64-bit的通用定時器，每個定時器包含一個 16-bit 預(yù)分頻器和一個 64-bit 可自動重新加載向上／向下計(jì)數(shù)器，定時器是分為兩組的，每組兩個。

定時器有以下特性：

16-bit 時鐘預(yù)分頻器，分頻系數(shù)為 2-65536
64-bit 時基計(jì)數(shù)器
可配置的向上／向下時基計(jì)數(shù)器：增加或減少
暫停和恢復(fù)時基計(jì)數(shù)器
報(bào)警時自動重新加載
當(dāng)報(bào)警值溢出/低于保護(hù)值時報(bào)警
軟件控制的即時重新加載
電平觸發(fā)中斷和邊沿觸發(fā)中斷

每個定時器以APB_CLK(80MHz)作為基礎(chǔ)時鐘，通過預(yù)分頻器（16-bit）進(jìn)行分頻后，產(chǎn)生最終的時鐘信號，每過一個周期，計(jì)數(shù)器會向上加一或者向下減一，計(jì)數(shù)器支持自動重新加載和軟件即時重新加載，計(jì)數(shù)器達(dá)到軟件設(shè)定值時會觸發(fā)報(bào)警事件。

使用定時器，可以按照一定的頻率自動的重復(fù)執(zhí)行我們需要的任務(wù)，本示例我們簡單演示一個LED燈在定時器的控制下閃爍的案例。

硬件

SDA硬件連接很簡單，這里接到IO4

軟件

初始化定時器

定時器使用前需要初始化，第一個參數(shù)為使用哪個定時器，這里有4個定時器，所以參數(shù)可為0，1，2，3；第二個參數(shù)為預(yù)分頻數(shù)，定時器時鐘為80MHz，如果我們這里設(shè)置為80，那么每個計(jì)數(shù)周期就是1us；第三個參數(shù)為是否向上計(jì)數(shù)，true為向上，反之亦然。

hw_timer_t * timerBegin(uint8_t timer, uint16_t divider, bool countUp);

設(shè)置定時器中斷回調(diào)函數(shù)

第一個參數(shù)為使用哪個定時器；第二個參數(shù)為定時器超時，中斷的回調(diào)函數(shù)；第三個參數(shù)，如果為true，則報(bào)警產(chǎn)生邊緣類型中斷。

void timerAttachInterrupt(hw_timer_t *timer, void (*fn)(void), bool edge);

設(shè)置定時器的定時值

第一個參數(shù)為使用哪個定時器；第二個參數(shù)為定時器的定時值，如果為1000000，每個計(jì)數(shù)周期為1us，定時時間就是1秒；第三個參數(shù)為是否自動重載，選擇true，在定時時間到達(dá)后會重復(fù)計(jì)時。

void timerAlarmWrite(hw_timer_t *timer, uint64_t interruptAt, bool autoreload);

啟動定時器

啟動定時器后，將開始計(jì)時。

bool timerAlarmEnabled(hw_timer_t *timer);

定時器還有其它函數(shù)，都在庫文件中，大家可以在下面兩個文件中找到相關(guān)源碼。

esp32-hal-timer.h
esp32-hal-timer.c

完整程序

這里我們用一個例子來演示一下，定時器計(jì)時周期設(shè)置為1秒，在中斷函數(shù)中控制指示燈以1秒為周期閃爍。

#define LED_GPIO 4/* 創(chuàng)建硬件定時器 */hw_timer_t * timer = NULL;/* LED 狀態(tài) */byte led_state = LOW; 
void IRAM_ATTR Timer0_Interrupt(){
  led_state = !led_state;
  digitalWrite(LED_GPIO, led_state);
} 
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  pinMode(LED_GPIO, OUTPUT); 
  /* 使用定時器0，1/(80MHZ/80) = 1us ，周期為1us */
  timer = timerBegin(0, 80, true); 
  /* 中斷回調(diào)函數(shù)為Timer0_Interrupt */
  timerAttachInterrupt(timer, &Timer0_Interrupt, true); 
  /* 計(jì)數(shù)Count為1000000，也就是1秒中斷一次，重復(fù)計(jì)數(shù) */
  timerAlarmWrite(timer, 1000000, true); 
  /* 啟動定時器*/
  timerAlarmEnable(timer);
  Serial.println("timer0 start");
} 
void loop() {
 
}

實(shí)驗(yàn)效果：