[smart210] 定时器与PWM

平台：smart210

CPU：s5pv210

目标：学习如何配置定时器timer，实现PWM输出功能以及利用定时器产生中断

知识储备：s5pv210有5个定时器，其中定时器0,1,2,3具有PWM输出功能，均有专门的引脚作为输出。而定时器4是内部定时器，不具备输出引脚。

该CPU的定时器，所需要配置的寄存器并不多，主要有TCON(Timer Control)，TCFG0(Timer Configuration 0)，TCFG1(Timer Configuration 1)，TCNTBn(Timer n Counter Buffer)，TCMPB(Timer n Compare Buffer)，TCNTOn(Timer n Counter Observation)。其中n代表定时器编号，有0~3共4个PWM定时器

我们可以先通过TCFG0和TCFG1来配置定时器的输入时钟。

由此可知，每个定时器都能通过两个关键的分频因子prescaler和divider来配置输入时钟的频率，而原始输入时钟是PCLK_PSYS，这样一来根据公式：TCLKn=PCLK_PSYS/(prescaler+1)/(divider mux n)就能得到具体需要的时钟频率了。

接下来就是定时器控制寄存器TCON的设置了。

可见，每个定时器都有  开始/停止  、手动刷新 、输出同相/反相  、单次载入/自动重载  的功能。

以定时器0为例，我们能够通过TCMPB0和TCNTB0来初始化比较值和起始值（起始值>比较值），通过TCON做定时器控制，在定时器开始工作前，设置TCON中的Timer 0 Manual Update的值为1，就能“手动”把TCMPB0和TCNTB0这两个缓冲寄存器的值预先放入内部寄存器TCMP0和TCNT0中，然后Start Timer 0（把这个称作状态0），TCNT0按照时钟频率做减一计数，当TCNT0=TCMP0时（这个称作状态1），定时器0的输出管脚TOUT0反转，TCNT0继续减一计数直到为0的时候（这时称作状态2），输出管脚再次反转，触发定时器0的中断（如果之前有使能该中断源），如果设置了Timer 0 Auto Reload = 1，则TCMPB0与TCNTB0的值就会自动重新载入TCMP0与TCNT0，开启新一轮计数，回到状态0。已知TOUT0引脚默认初始是高电平

简化上面的流程，我们能发现TOUT0的变化过程，状态0时是高电平，状态1时是低电平，状态2时回到高电平，自动重载后又回到状态0。从状态0到状态2称作一个小周期，那么，此时的【占空比】=【状态0到状态1的持续时间】/【状态0到状态2的持续时间】。假设我们得到的TCLK0=10Mhz（100ns），假设设置的TCNTB0=100，TCMPB0=20，则状态0到状态1（高电平持续时间）=(TCNTB0-TCMPB0)*100ns=8us，状态1到状态2（低电平持续时间）=TCMPB0*100ns=2us，整个TOUT0的周期为10us，占空比=80%

由上可知，在当TOUT0默认高电平时，先设置好TCNTB0的值，固定好TOUT0输出脉冲的周期，通过不断设置TCMPB0值，就能不断调制输出脉冲的脉宽，这就是PWM脉宽调制技术的原理，输出周期为TCNTB0*TCLK0，输出占空比=(TCNTB0-TCMPB0)/TCNTB0 。

如果我们设置了Timer 0 Output Inverter on/off=1，则TOUT输出会反相，输出占空比=TCMPB0/TCNTB0，输出周期仍为TCNTB0*TCLK0。