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今天我们来玩儿硬件定时器。
硬件定时器概述ESP32内置4个64-bit的通用定时器,每个定时器包含一个 16-bit 预分频器和一个 64-bit 可自动重新加载向上/向下计数器,定时器是分为两组的,每组两个。
定时器有以下特性:
16-bit 时钟预分频器,分频系数为 2-65536
64-bit 时基计数器
可配置的向上/向下时基计数器:增加或减少
暂停和恢复时基计数器
报警时自动重新加载
当报警值溢出/低于保护值时报警
软件控制的即时重新加载
电平触发中断和边沿触发中断
每个定时器以APB_CLK(80MHz)作为基础时钟,通过预分频器(16-bit)进行分频后,产生最终的时钟信号,每过一个周期,计数器会向上加一或者向下减一,计数器支持自动重新加载和软件即时重新加载,计数器达到软件设定值时会触发报警事件。
使用定时器,可以按照一定的频率自动的重复执行我们需要的任务,本示例我们简单演示一个LED灯在定时器的控制下闪烁的案例。
硬件SDA硬件连接很简单,这里接到IO4
初始化定时器
定时器使用前需要初始化,第一个参数为使用哪个定时器,这里有4个定时器,所以参数可为0,1,2,3;第二个参数为预分频数,定时器时钟为80MHz,如果我们这里设置为80,那么每个计数周期就是1us;第三个参数为是否向上计数,true为向上,反之亦然。
hw_timer_t * timerBegin(uint8_t timer, uint16_t divider, bool countUp);
设置定时器中断回调函数
第一个参数为使用哪个定时器;第二个参数为定时器超时,中断的回调函数;第三个参数,如果为true,则报警产生边缘类型中断。
void timerAttachInterrupt(hw_timer_t *timer, void (*fn)(void), bool edge);
设置定时器的定时值
第一个参数为使用哪个定时器;第二个参数为定时器的定时值,如果为1000000,每个计数周期为1us,定时时间就是1秒;第三个参数为是否自动重载,选择true,在定时时间到达后会重复计时。
void timerAlarmWrite(hw_timer_t *timer, uint64_t interruptAt, bool autoreload);
启动定时器
启动定时器后,将开始计时。
bool timerAlarmEnabled(hw_timer_t *timer);
定时器还有其它函数,都在库文件中,大家可以在下面两个文件中找到相关源码。
esp32-hal-timer.h
esp32-hal-timer.c
完整程序
这里我们用一个例子来演示一下,定时器计时周期设置为1秒,在中断函数中控制指示灯以1秒为周期闪烁。
#define LED_GPIO 4/* 创建硬件定时器 */hw_timer_t * timer = NULL;/* LED 状态 */byte led_state = LOW; void IRAM_ATTR Timer0_Interrupt(){ led_state = !led_state; digitalWrite(LED_GPIO, led_state); } void setup() { Serial.begin(115200); pinMode(LED_GPIO, OUTPUT); /* 使用定时器0,1/(80MHZ/80) = 1us ,周期为1us */ timer = timerBegin(0, 80, true); /* 中断回调函数为Timer0_Interrupt */ timerAttachInterrupt(timer, &Timer0_Interrupt, true); /* 计数Count为1000000,也就是1秒中断一次,重复计数 */ timerAlarmWrite(timer, 1000000, true); /* 启动定时器*/ timerAlarmEnable(timer); Serial.println("timer0 start"); } void loop() { }
实验效果:
示波器观察:
定时器使用比较简单,当然,在一些不是特别精准的场合,使用一个硬件定时器,我们也可以创建软件定时器,这样就可以定义很多个不同的定时任务了,这个后面遇到案例了我们再展开讨论。
感谢大家,关于ESP32的学习,希望大家Enjoy!
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