大家好，我是左工，在上一节使用英飞凌Aurix系列TC334芯片点亮LED中我们已经运用Port外设实现对板载LED灯珠的亮灭控制。今天我们来聊聊嵌入式控制中非常非常关键的功能模块GPT的定时器。

前言

在上一节使用英飞凌Aurix系列TC334芯片点亮LED中我们使用同步延时的方法切换LED灯的亮灭。这种方法有两个问题，第一是浪费单片机的资源，同步延时过程中，单片机的处理器什么都做不了，就是在单纯的等待；第二延时精度不高且不稳定，可能是0.5s也可能是0.6s，对于精度要求高的时序，比如通讯时序，就不够用了。GPT模块的定时器功能就可以完美的解决这个问题。

GPT（General Purpose Timer Unit）是TC334内部的一个通用定时器模块，内部分为GPT1和GPT2，分别包含T2、T3、T4和T5、T6定时器。各个定时器都可以设置为定时器模式、门控定时器模式、计数器模式、增量编码计数模式。今天我们以GPT1的T3定时器为例，展示其配置过程和使用效果。

一、代码编写

利用上一节文章“搭建英飞凌Aurix系列TC334芯片免费开发工具链”中所描述的方法创建一个名为“2_GPTimer”的工程，如下图所示。

工程创建完成后，我们会在导引栏中看见如下文件和文件夹。其中文件“Cpu0_Main.c”就是我们本次需要操作的文件。

我们双击打开该文件，找到主函数“core0_main”，TC334运行后，将首先运行该函数。我们可以看见该函数里面有一个while循环。我们将把代码写在这个while循环附近。

用如下代码替换上图中被红色框标出的while循环。

GPTimer_init();
while(1)
{
}

添加完成后，我们本次实验对主函数的所有操作就结束了。下面我们来添加一些必要头文件。

#include "IfxGpt12.h"  
#include "IfxSrc.h"

在主函数和头文件之间我们添加上“GPTimer_init()”函数的具体定义。

void GPTimer_init(void)
{
    /*端口初始化*/
    IfxPort_setPinMode(&MODULE_P02,5,IfxPort_Mode_outputPushPullGeneral );  //P02.5配置为输入模式
    /*GPT120配置*/
    IfxGpt12_enableModule(&MODULE_GPT120);  //使能GPT120模块
    IfxGpt12_setGpt1BlockPrescaler(&MODULE_GPT120,IfxGpt12_Gpt1BlockPrescaler_8);  //GPT模块预分频，使用SPB总线时钟为100MHz
    /*配置T3定时器用于产生周期性中断*/
    IfxGpt12_T3_setMode(&MODULE_GPT120,IfxGpt12_Mode_timer);  //设置T3定时器的模式为定时器模式
    IfxGpt12_T3_setDirectionSource(&MODULE_GPT120,IfxGpt12_TimerDirectionSource_internal);  //内部控制计数方向
    IfxGpt12_T3_setTimerDirection(&MODULE_GPT120,IfxGpt12_TimerDirection_up);  //T3的计数方向为向上计数
    IfxGpt12_T3_setTimerPrescaler(&MODULE_GPT120,IfxGpt12_TimerInputPrescaler_128);  //定时器计数时钟为模块时钟的128分频
    IfxGpt12_T3_setTimerValue(&MODULE_GPT120,0xFFFF-50000+1);  //计数50000个脉冲即会发生溢出事件
    /*配置T3的溢出中断*/
    IfxSrc_init(&SRC_GPT120T3,IfxSrc_Tos_cpu0,10);   //配置GPT120模块的T3定时器溢出中断服务，中断优先级设为10
    IfxSrc_enable(&SRC_GPT120T3);  //使能GPT120模块的T3定时器溢出中断服务
    /*启动定时器*/
    IfxGpt12_T3_run(&MODULE_GPT120,IfxGpt12_TimerRun_start);  //启动T3
}

在“GPTimer_init()”函数后面我们添加上中断回调函数“GPTimer_isr()”的定义。

IFX_INTERRUPT(GPTimer_isr,0,10);  //声明定时中断服务函数
void GPTimer_isr(void)
{
  /*重设初值*/
  IfxGpt12_T3_setTimerValue(&MODULE_GPT120,0xFFFF-50000+1);
  /*翻转IO*/
  IfxPort_setPinState(&MODULE_P02, 5, IfxPort_State_toggled);
}

现在所有代码编写完毕，整个Cpu0_Main.c的定义如下所示。

#include "Ifx_Types.h"
#include "IfxCpu.h"
#include "IfxScuWdt.h"
#include "IfxGpt12.h"  
#include "IfxSrc.h" 
IFX_ALIGN(4) IfxCpu_syncEvent g_cpuSyncEvent = 0;
/*GPT定时模块初始化*/
void GPTimer_init(void)
{
  /*端口初始化*/
  IfxPort_setPinMode(&MODULE_P02,5,IfxPort_Mode_outputPushPullGeneral );  //P02.5配置为输入模式
  /*GPT120配置*/
  IfxGpt12_enableModule(&MODULE_GPT120);  //使能GPT120模块
  IfxGpt12_setGpt1BlockPrescaler(&MODULE_GPT120,IfxGpt12_Gpt1BlockPrescaler_8);  //GPT模块预分频，使用SPB总线时钟为100MHz
  /*配置T3定时器用于产生周期性中断*/
  IfxGpt12_T3_setMode(&MODULE_GPT120,IfxGpt12_Mode_timer);  //设置T3定时器的模式为定时器模式
  IfxGpt12_T3_setDirectionSource(&MODULE_GPT120,IfxGpt12_TimerDirectionSource_internal);  //内部控制计数方向
  IfxGpt12_T3_setTimerDirection(&MODULE_GPT120,IfxGpt12_TimerDirection_up);  //T3的计数方向为向上计数
  IfxGpt12_T3_setTimerPrescaler(&MODULE_GPT120,IfxGpt12_TimerInputPrescaler_128);  //定时器计数时钟为模块时钟的128分频
  IfxGpt12_T3_setTimerValue(&MODULE_GPT120,0xFFFF-50000+1);  //计数50000个脉冲即会发生溢出事件
  /*配置T3的溢出中断*/
  IfxSrc_init(&SRC_GPT120T3,IfxSrc_Tos_cpu0,10);   //配置GPT120模块的T3定时器溢出中断服务，中断优先级设为10
  IfxSrc_enable(&SRC_GPT120T3);  //使能GPT120模块的T3定时器溢出中断服务
  /*启动定时器*/
  IfxGpt12_T3_run(&MODULE_GPT120,IfxGpt12_TimerRun_start);  //启动T3
}
IFX_INTERRUPT(GPTimer_isr,0,10);  //声明定时中断服务函数
void GPTimer_isr(void)
{
  /*重设初值*/
  IfxGpt12_T3_setTimerValue(&MODULE_GPT120,0xFFFF-50000+1);
  /*翻转IO*/
  IfxPort_setPinState(&MODULE_P02, 5, IfxPort_State_toggled);
}
void core0_main(void)
{
  IfxCpu_enableInterrupts();

  /* !!WATCHDOG0 AND SAFETY WATCHDOG ARE DISABLED HERE!!
  * Enable the watchdogs and service them periodically if it is required
  */
  IfxScuWdt_disableCpuWatchdog(IfxScuWdt_getCpuWatchdogPassword());
  IfxScuWdt_disableSafetyWatchdog(IfxScuWdt_getSafetyWatchdogPassword());

  /* Wait for CPU sync event */
  IfxCpu_emitEvent(&g_cpuSyncEvent);
  IfxCpu_waitEvent(&g_cpuSyncEvent, 1);
  GPTimer_init();
  while(1)
  {
  }
}

二、代码解释

下面我们就对这段代码就行简单的分析和讲解。

IfxPort_setPinMode(&MODULE_P02,5,IfxPort_Mode_outputPushPullGeneral ); 

上面这行代码中“&MODULE_P02,5”表示设置P02.5端口，这与硬件原理图中的端口对应。“IfxPort_Mode_outputPushPullGeneral”意思是将P02.5端口设置为推挽输出。

IfxGpt12_enableModule(&MODULE_GPT120);  
IfxGpt12_setGpt1BlockPrescaler(&MODULE_GPT120,IfxGpt12_Gpt1BlockPrescaler_8);  

这两行的作用是使能GPT模块和预分频。因为GPT模块分为GPT1和GPT2，所以底层驱动就命名的时候就将其命名为Gpt12了。使能的意思就是打开GPT模块的开关。预分频是将进入到GPT模块的频率进行缩小。进入GPT模块的频率是100MHz，我们对其进行了1/8的预分频，也就是GPT下属的定时器用到的频率为100/8=12.5MHz。这个频率有什么用处呢，我们后面会讲^_^。

IfxGpt12_T3_setMode(&MODULE_GPT120,IfxGpt12_Mode_timer);  
IfxGpt12_T3_setDirectionSource(&MODULE_GPT120,IfxGpt12_TimerDirectionSource_internal); 
IfxGpt12_T3_setTimerDirection(&MODULE_GPT120,IfxGpt12_TimerDirection_up);  
IfxGpt12_T3_setTimerPrescaler(&MODULE_GPT120,IfxGpt12_TimerInputPrescaler_128);  
IfxGpt12_T3_setTimerValue(&MODULE_GPT120,0xFFFF-50000+1);  

上面几行代码的作用是设置GPT模块下属的T3定时器。代码的含义从函数的名字就能猜出来，我们讲讲几个比较重要的概念。

IfxGpt12_T3_setDirectionSource(&MODULE_GPT120,IfxGpt12_TimerDirectionSource_internal); 

这行代码是设置T3定时器的计数来源。T3定时器的本质就是一个计数器，每来一个周期的震荡T3就是自增或自减一个数，这行代码的作用就是将震荡的来源设定为内部，也就是从T3的上级GPT传过来的震荡。

IfxGpt12_T3_setTimerDirection(&MODULE_GPT120,IfxGpt12_TimerDirection_up);  

这行代码就确定了每来一个周期震荡，T3要自增。

IfxGpt12_T3_setTimerPrescaler(&MODULE_GPT120,IfxGpt12_TimerInputPrescaler_128);  

这行是将进入到T3的周期震荡的频率继续分频，我们对其进行了128分频，也就是进入到T3的频率为100/8/128=(100/1024)MHz。

 IfxGpt12_T3_setTimerValue(&MODULE_GPT120,0xFFFF-50000+1);

这行代码是设定T3定时器的起始值，0xFFFF-50000+1 = 65535-50000+1 =15536。T3定时会以(100/1024)MHz的频率从15536开始自增，一直增长到65535后归零，并且产生一个中断通知处理器。所以我们可以算一下，(100/1024)MHz的频率对应的周期为(1024/100M)秒，也就是10.24微秒。从15536开始到65535归零，一共计数50000次，所以产生一个中断的时间为10.24*50000=512000微秒=512毫秒=0.512秒。我们就利用这0.512秒的间隔实现LED的闪烁。

IfxSrc_init(&SRC_GPT120T3,IfxSrc_Tos_cpu0,10);  
IfxSrc_enable(&SRC_GPT120T3);  

这两行代码的作用是开通GPT模块的T3定时器的中断服务，并将其优先级定为10。就是允许T3发生溢出的时候通知处理器过来看它一下。优先级的意思是当有多个中断产生的时候，通知处理器优先看哪个中断，防止打架。

IFX_INTERRUPT(GPTimer_isr,0,10);

这行代码定义了优先级为10的中断发生的时候，让处理器干啥。这里就是执行函数“GPTimer_isr()”，这个函数一般称为中断回调函数。

void GPTimer_isr(void)
{
  IfxGpt12_T3_setTimerValue(&MODULE_GPT120,0xFFFF-50000+1);
  IfxPort_setPinState(&MODULE_P02, 5, IfxPort_State_toggled);
}

这就是中断回调函数的定义，这个中断回调函数就干了两件事，第一将T3定时器重新设定初值；第二翻转P02.5端口的电平，从而实现LED灯的亮灭。

利用定时器实现LED闪烁的程序逻辑就清晰了。LED闪烁的关键步骤仅仅是翻转P02.5的端口电平的瞬间，其他时候不需要操作。而上一节使用英飞凌Aurix系列TC334芯片点亮LED，我们使用同步延时的方法时，在不翻转电平的时候，我们会让处理器执行一堆毫无意义的加法操作，等加法操作执行完了，处理器翻转一下电平。而通过定时器的方法，一旦定时器设定完成，定时器作为一个独立于处理器的外设，可以独立的默默累加计时。这时处理器可以去干其他事情。直到定时器时间到了，溢出了，处理器回来执行一下翻转电平和定时器重置的工作即可。因为定时器的定时周期很准，所以定时稳定且精确。因此该方法同时解决了同步延时的资源浪费和定时不准的问题。

三、下载调试

程序编写完毕后，我们点击任务栏中的编译按钮。

编译完成后，在输出窗口可以看见“编译完成，无错误，无警告”的字样。

然后我们通过Type-C将测试板与你的电脑相连。

点击任务栏中的下载按钮。

下载完成后，在输出窗口可以看见“下载成功”的字样。

此时你就能看见LED等闪烁了。

总结

今天我们介绍了如何运用TC334芯片GPT外设定时器T3实现对板载LED灯珠的亮灭控制。后续我们将继续介绍如何完成该芯片底层基础模块的基本配置，包括CAN通讯模块，ADC采样模块等。敬请收藏关注。

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