RT-Thread 4.0.0
访问硬件定时器设备
应用程序通过 RT-Thread 提供的 I/O 设备管理接口来访问硬件定时器设备,相关接口如下所示:
函数 | 描述 |
---|---|
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 |
RT-Thread 提供的 I/O 设备硬件定时器,示例仅提供最通用简单的定时功能,其他定时器高级功能需自行在control中添加;
下面对基于CubeMX、Hal库的BSP的硬件定时器的使用做简单描述。
配置CubeMX
配置之后生成代码,
在 stm32f4xx_hal_conf.h 中 会实现 hal模块驱动
#define HAL_TIM_MODULE_ENABLED
修改工程目录下的 Kconfig
在 Kconfig 中添加对 TIM的支持
menuconfig BSP_USING_TIM bool "Enable Hardware TIM" default n select RT_USING_HWTIMER if BSP_USING_TIM config BSP_USING_TIM1 bool "Enable TIM1" default n config BSP_USING_TIM2 bool "Enable TIM2" default n config BSP_USING_TIM3 bool "Enable TIM3" default n config BSP_USING_TIM4 bool "Enable TIM4" default n config BSP_USING_TIM5 bool "Enable TIM5" default n config BSP_USING_TIM6 bool "Enable TIM6" default n
然后使用Env工具 menuconfig 中使能 TIM3、TIM4
然后 scons --target=mdk5
用keil打开工程后在 tim_config.h 中 添加 TIM3、TIM4的配置
#ifdef BSP_USING_TIM3 #ifndef TIM3_CONFIG #define TIM3_CONFIG { .tim_handle.Instance = TIM3, .tim_irqn = TIM3_IRQn, .name = "timer3", } #endif /* TIM3_CONFIG */ #endif /* BSP_USING_TIM3 */ #ifdef BSP_USING_TIM4 #ifndef TIM4_CONFIG #define TIM4_CONFIG { .tim_handle.Instance = TIM4, .tim_irqn = TIM4_IRQn, .name = "timer4", } #endif /* TIM4_CONFIG */ #endif /* BSP_USING_TIM4 */
然后就可以在应用中直接操作设备名为 "timer3" 和 "timer4" 的设备了。
设备驱动分析
定时器设备 I/O 实现
hwtimer.c hwtimer.h
定时器底层驱动实现(操作Hal库)
drv_hwtimer.c drv_hwtimer.h
下面主要追踪以下定时器设备的注册及其初始化
在 drv_hwtimer.c 中 定时器自动初始化,并注册设备
static int stm32_hwtimer_init(void) INIT_BOARD_EXPORT(stm32_hwtimer_init);
其中 hwtimer_ops.rt_hwtimer_init 会 调用 timer_init
static void timer_init(struct rt_hwtimer_device *timer, rt_uint32_t state) { uint32_t prescaler_value = 0; TIM_HandleTypeDef *tim = RT_NULL; struct stm32_hwtimer *tim_device = RT_NULL; RT_ASSERT(timer != RT_NULL); if (state) { tim = (TIM_HandleTypeDef *)timer->parent.user_data; tim_device = (struct stm32_hwtimer *)timer; /* time init */ #if defined(SOC_SERIES_STM32F4) || defined(SOC_SERIES_STM32F7) if (tim->Instance == TIM9 || tim->Instance == TIM10 || tim->Instance == TIM11) #elif defined(SOC_SERIES_STM32L4) if (tim->Instance == TIM15 || tim->Instance == TIM16 || tim->Instance == TIM17) #elif defined(SOC_SERIES_STM32F1) || defined(SOC_SERIES_STM32F0) if (0) #endif { #ifndef SOC_SERIES_STM32F0 prescaler_value = (uint32_t)(HAL_RCC_GetPCLK2Freq() * 2 / 10000) - 1; #endif } else { prescaler_value = (uint32_t)(HAL_RCC_GetPCLK1Freq() * 2 / 10000) - 1; } tim->Init.Period = 10000 - 1; tim->Init.Prescaler = prescaler_value; tim->Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1; if (timer->info->cntmode == HWTIMER_CNTMODE_UP) { tim->Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP; } else { tim->Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_DOWN; } tim->Init.RepetitionCounter = 0; #if defined(SOC_SERIES_STM32F1) || defined(SOC_SERIES_STM32L4) || defined(SOC_SERIES_STM32F0) tim->Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE; #endif if (HAL_TIM_Base_Init(tim) != HAL_OK) { LOG_E("%s init failed", tim_device->name); return; } else { /* set the TIMx priority */ HAL_NVIC_SetPriority(tim_device->tim_irqn, 3, 0); /* enable the TIMx global Interrupt */ HAL_NVIC_EnableIRQ(tim_device->tim_irqn); /* clear update flag */ __HAL_TIM_CLEAR_FLAG(tim, TIM_FLAG_UPDATE); /* enable update request source */ __HAL_TIM_URS_ENABLE(tim); LOG_D("%s init success", tim_device->name); } } }
我们发现之前设置的配置并没有使用,而是直接默认设置成频率10K,周期1s的定时器;
可根据情况后面用control修改,或注释掉 tim->Init. 的几条赋值语句,使用 user_data 传递过来的默认配置;
同时 stm32f4xx_hal_msp.c 中的TIM硬件初始化,也仅仅只是打开TIM外设时钟,所有锁CubeMX中只要使能对应TIM即可,无需配置;
void HAL_TIM_Base_MspInit(TIM_HandleTypeDef* htim_base) { if(htim_base->Instance==TIM3) { /* USER CODE BEGIN TIM3_MspInit 0 */ /* USER CODE END TIM3_MspInit 0 */ /* Peripheral clock enable */ __HAL_RCC_TIM3_CLK_ENABLE(); /* USER CODE BEGIN TIM3_MspInit 1 */ /* USER CODE END TIM3_MspInit 1 */ } else if(htim_base->Instance==TIM4) { /* USER CODE BEGIN TIM4_MspInit 0 */ /* USER CODE END TIM4_MspInit 0 */ /* Peripheral clock enable */ __HAL_RCC_TIM4_CLK_ENABLE(); /* USER CODE BEGIN TIM4_MspInit 1 */ /* USER CODE END TIM4_MspInit 1 */ } }