ARM--时钟管理单元与定时器
一、时钟管理单元
1、概述
时钟管理单元
是嵌入式系统（如ARM架构芯片）中负责生成、分配和调控时钟信号的核心模块
主要功能
倍频/分频：通过锁相环、分频器组合生成不同频率的信号
时钟分配：为CPU、总线、外设等提供独立时钟
2、组成模块
- 时钟源：晶体振荡器，产生稳定的震荡，作为系统运行时的频率(主频)
- PLL：锁相环电路，用于实现倍频功能的特殊电路
- PFD：相位分数分频器，可实现非整数分频，输出精确灵活的时钟信号，也可用于多路适中的生成
- 分频器：分频(降低输入频率)
3、时钟配置
以下图为例，时钟源配置过程如下
- 通过配置 CSCMR2 寄存器选择时钟源
- 通过配置 CS1CDR 寄存器蛇者分频系数，从而得到目的频率的时钟信号
二、定时器
1、EPIT
1.概述：
EPIT是专为周期性中断定时设计的32位向下计数定时器
EPIO 定时器通常支持三种时钟源选择
EPIO仅支持定时中断功能，不具备输入捕获、PWM输出等特性，适用于精准时间控制
2.结构组成
EPIO 定时器结构如下图，图中各个部分为：
①：多路选择器，用来选择 EPIT 的时钟源
②：十二位分频器，负责对时钟源信号进行分频
③：Counter Register：计数寄存器，保存当前计数值，在使能计时器工作后，计数寄存器从预设值开始自减，当预设值减少到0或者比较值，触发中断
Load Register：加载寄存器，在set-and-forget工作模式下，当计数寄存器中数据减到零时，会加载加载寄存器中的数据从新开始自减
Compare Register：比较寄存器，存放比较值
④：比较Compare Register与Counter Register的值，如果相等的话产生比较事件
⑤：可以指定引脚输出信号
⑥：用于产生比较中断
3.工作模式
set-and-forget：
在此模式下 EPIT 的计数器从加载寄存器 中获取初始值，不能直接向计数器寄存器写入数据。不管什么时候，只要计数器计数到 0，那么就会从加载寄存器中重新加载数据到计数器中
free-running ：
此模式下，当计数器计数到 0 以后会重新从0XFFFFFFFF 开始计数，并不是从加载寄存器 中获取数据
2、GPT
1.特点
- GPT 是周期性中断 32 位向上计数定时器，通常有多种时钟源可供选择
- 支持中断、输入捕获以及 PWM 输出等功能
2.结构组成
GPT 定时器结构如下图，图中各个部分为：
①：两路输入捕获通道，可检测外部信号边沿，记录触发时刻的计数值，用于测量脉冲宽度或频率
②：时钟源输入
③：三路输出比较通道，在 Timer Output Reg 中设置比较值，通过 cmp 触发比较事件
④：OFx，用于触发比较中断，OMx用于实现电平翻转，GPT_COMPAREx比较事件输出，可通 过OMx与GPT_COMPAREx结合实现PWM生成的功能
3.GPT实现精确延时
//延时 us 微秒
void delay_us(unsigned int us)
{unsigned int counter = 0;unsigned int old_counter, new_counter;old_counter = GPT1->CNT; //读取计数器计数值while(1){new_counter = GPT1->CNT;if (old_counter != new_counter){if (new_counter < old_counter) //超过计数最大值{counter += 0XFFFFFFFF - old_counter + new_counter;}else{ //没超过计数最大值counter += new_counter - old_counter;}if (counter >= us){return;}old_counter = new_counter;}}
}//延时 ms 毫秒
void delay_ms(unsigned int ms)
{while (ms--){delay_us(1000);}
}