嵌入式第五十四天(EPIT,GPT)

一.EPIT

在 ARM 架构中，EPIT 即 Enhanced Periodic Interrupt Timer，是增强型周期性中断定时器，其工作原理如下：

- 基本特性  ：EPIT 是 32 位定时器，拥有 12 位的分频值，并且它是时钟源可选的 32 位向下计数器，每当一个时钟周期来临，计数值就会减 1，直到减为 0，当计数值和比较寄存器中的比较值相等时，就会产生中断。
- 时钟源选择  ：EPIT 通常有 3 个时钟源可供选择，通过配置其配置寄存器 EPITx_CR 中的 CLKSRC 位来实现，比如，CLKSRC 位为 1 时，选择 Peripheral 时钟（ipg_clk），为 2 时，选择 High - frequency 参考时钟（ipg_clk_highfreq），为 3 时，选择 Low - frequency 参考时钟（ipg_clk_32k）。
- 分频处理  ：选定的时钟源会进入到 12 位的分频器，分频器对应的值是 0 到 4095，分别对应 1 到 4096 分频，通过设置 EPITx_CR 寄存器的 PRESCALAR 位能设定分频值。
- 工作模式  ：set - and - forget 模式下，EPITx_CR 寄存器的 RLD 位置 1，计数器从加载寄存器 EPITx_LR 中获取初始值，计数器计数到 0 后，会再次从加载寄存器中重新加载数据继续计数。而 free - running 模式下，RLD 位清零，计数器计数到 0 后，会从 0XFFFFFFFF 重新开始计数，并非从加载寄存器取数。
- 中断产生机制 ：EPIT 内部有比较寄存器 EPIT_CMPR 和计数寄存器 EPIT_CNR，当两者中的值相等时，若配置寄存器中的中断使能位 OCIEN 被置 1，就会产生一个比较中断信号，告知 CPU 执行相关的定时任务。

二.GPT

在 ARM 架构里，GPT 指 General Purpose Timer，即通用目的定时器，其工作原理如下：

- 时钟源选择：GPT 通常存在多个时钟源可供选择，以IMX6ULL芯片为例，它有高频参考时钟、低频参考时钟、外围时钟、外部时钟以及晶体振荡器时钟 5 种时钟源，通过 GPT 配置寄存器中的相关位可进行时钟源的选取  。
- 分频处理：GPT 拥有一个 12 位的预分频器，预分频值可在 0 到 4095 之间设置，对应 1 到 4096 分频。最终输入到计数器的时钟频率为时钟源频率除以预分频数加 1 所得的值  。
- 计数器工作模式：GPT 计数器能被编程为重新启动模式或自由运行模式。在重新启动模式下，当计数器计数值与比较寄存器中的值相等时，计数器会复位至 0 并重新开始计数，该模式仅和比较通道 1 相关。而自由运行模式中，计数器从 0 计数到 0xFFFFFFFF 后会自动归零并继续计数，所有比较通道发生比较事件都不会让其重置  。
- 输入捕获功能：GPT 具备两个输入捕获通道，能够设置触发方式，可针对上升沿、下降沿或两者都进行捕获。当信号出现设定的触发沿跳变时，定时器的捕获寄存器就会保存当下的计数器值，借此可以计算信号的脉宽等时间参数  。
- 输出比较功能：GPT 包含三个输出比较通道，当输出比较寄存器中预先设定的值与计数器中的值匹配时，就会设置输出比较状态标志，并且能产生中断信号，此外还有强制比较功能，可立即触发比较事件，但不会设置状态标记位和产生中断  。