硬件（十一）：EPIT、GPT、UART 外设配置
一、EPIT（增强型周期性中断定时器）
1. 核心概念
EPIT（Enhanced Periodic Interrupt Timer）是嵌入式处理器（如i.MX6ULL）内部的增强型周期性中断定时器，用于产生周期性中断、实现精准延时或对外部事件计数，可释放 CPU 资源，提升系统效率。
2. 工作模式
- set-and-forget 模式：计数器从加载寄存器（
EPITx_LR）获取初始值，计数到 0 后，重新从加载寄存器加载数据到计数器，周而复始。 - free-running 模式：计数器计数到 0 后，重新从
0xFFFFFFFF开始计数，而非从加载寄存器获取数据。
3. 关键寄存器
EPITx_CR：控制寄存器，用于设置时钟源、分频值、工作模式、使能中断等。EPITx_SR：状态寄存器，用于标志中断是否产生，需软件清除中断标志。EPITx_LR：加载寄存器，存储计数器的初始 “加载值”，决定定时时间。EPITx_CMPR：比较寄存器，当计数器值与该寄存器值匹配时，可触发中断（部分场景使用）。EPITx_CNR：当前计数寄存器，可读取当前计数器的实时值，用于调试或动态调整定时。
4. 配置代码与分析
void epit1_interrupt_handler(void)
{if((EPIT1->SR & (1 << 0)) != 0){led_on_off();EPIT1->SR |= (1 << 0);}
}void init_epit1(void)
{EPIT1->CR = 0;// 配置时钟源、分频、工作模式、使能比较中断等EPIT1->CR |= (1 << 24) | (1 << 17) | (65 << 4) | (1 << 3) | (1 << 2) | (1 << 1);EPIT1->LR = 1000000; // 设置加载值，决定定时周期EPIT1->CMPR = 0; // 计数到 0 触发中断system_interrupt_register(EPIT1_IRQn, epit1_interrupt_handler);GIC_EnableIRQ(EPIT1_IRQn);EPIT1->CR |= (1 << 0); // 使能 EPIT1 定时器
}
- 工作逻辑：配置为
set-and-forget模式，EPIT1->LR = 1000000为初始加载值，计数到 0 时触发中断，在中断处理函数中实现led_on_off（LED 翻转），若定时 1 秒，可实现 LED 1 秒闪一次。
二、GPT（通用定时器）
1. 核心功能
GPT（General Purpose Timer）是通用定时器，可用于产生定时中断、实现延时功能，也能进行输入捕获（测量外部脉冲）和比较输出（控制引脚电平）等操作。
2. 关键特性
- 支持输入捕获：以
GPT_CAPTURE1为例，可设置为上升沿捕获，当引脚出现上升沿时，GPT 会将当前计数值保存到Timer Input Reg1寄存器中。 - 支持比较输出：在
Timer Output Reg1中设置一个数值，当计数值到达该值时，会按照设置改变GPT_COMPARE1引脚的电平。
3. 配置代码与分析
void init_gpt1(void)
{GPT1->CR = 0;GPT1->CR |= (1 << 15); // 软件复位while((GPT1->CR & (1 << 15)) != 0);GPT1->CR |= (1 << 9) | (1 << 6); // 配置工作模式等GPT1->PR = 65; // 设置分频值GPT1->CR |= (1 << 0); // 使能 GPT1 定时器
}void delayus(unsigned int n)
{unsigned int counter = 0;unsigned int old_counter, new_counter;old_counter = GPT1->CNT;while(1){new_counter = GPT1->CNT;if(new_counter != old_counter){if(new_counter > old_counter){counter += new_counter - old_counter;}else{counter += 0xFFFFFFFF - old_counter + new_counter;}if(counter >= n){return ;}old_counter = new_counter;}}
}void delayms(unsigned int n)
{while(n--){delayus(1000);}
}
- 工作逻辑：
init_gpt1初始化 GPT1 定时器，配置分频等参数；delayus和delayms函数利用 GPT1 的计数器实现微秒级和毫秒级延时，可用于各种需要精准延时的场景，也能配合其他逻辑实现如 LED 定时闪烁等功能（若基于延时函数控制 LED 翻转，可实现 1 秒闪一次）。
三、UART（通用异步收发传输器）
1. 核心概念
UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）是通用异步收发传输器，用于设备间的串行异步通信，广泛应用于串口调试、数据传输等场景。
2. DTE 与 DCE 区别
- DTE（Data Terminal Equipment，数据终端设备）：指用户端的设备，如计算机、单片机等，是数据的发起者或最终接收者。
- DCE（Data Circuit-terminating Equipment，数据电路终接设备）：指通信线路端的设备，如调制解调器（Modem）、串口转 USB 模块等，用于将 DTE 发出的信号转换为适合通信线路传输的形式，或进行反向转换。
3. 配置代码与分析
void init_uart1(void)
{// 配置 UART1 收发引脚的复用功能IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_UART1_TX_DATA_UART1_TX, 0);IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_UART1_RX_DATA_UART1_RX, 0);// 配置 UART1 收发引脚的电气属性IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_UART1_TX_DATA_UART1_TX, 0x10B0);IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_UART1_RX_DATA_UART1_RX, 0x10B0);UART1->UCR1 = 0;UART1->UCR2 = 0;// 配置 UCR2：使能 Tx/Rx、8 位数据位、无校验等UART1->UCR2 |= (1 << 14) | (1 << 5) | (1 << 2) | (1 << 1);UART1->UCR3 |= (1 << 2); // 忽略 RTS 引脚UART1->UFCR = (5 << 7); // 设置分频UART1->UBIR = 999; // 波特率设置UART1->UBMR = 43402; // 波特率设置UART1->UCR1 |= (1 << 0); // 使能 UART1
}void putc(unsigned char ch)
{// 等待发送缓冲区为空while((UART1->USR2 & (1 << 3)) == 0);UART1->UTXD = ch; // 发送字符
}
- 工作逻辑：
init_uart1初始化 UART1，配置引脚复用、电气属性、波特率等参数；putc函数实现字符的发送，在主函数中循环调用putc('A')并延时 1 秒，可实现每秒向串口发送一个字符'A'。
四、EPIT 与 GPT 区别
| 特性 | EPIT | GPT |
|---|---|---|
| 核心定位 | 专注周期性中断，释放 CPU 资源 | 通用定时器，功能更丰富（输入捕获、比较输出等） |
| 工作模式 | set-and-forget、free-running | 多种工作模式，支持输入捕获、比较输出等场景 |
| 典型应用 | 周期性任务调度、精准延时 | 延时、输入捕获（脉冲测量）、比较输出（引脚控制） |
| 精度侧重 | 高精度周期性中断 | 精度满足一般定时、捕获、输出需求 |
两者都能实现如 LED 1 秒闪一次的功能，EPIT 更专注于周期性中断场景，GPT 则是通用型定时器，适用范围更广。