如何使用定時(shí)器延遲功能及ISR實(shí)現(xiàn)LED的閃爍

　　在我們之前的Nuvoton 微控制器教程中，我們使用了一個(gè)基本的 LED 閃爍程序作為入門(mén)指南，并將 GPIO 接口作為連接觸覺(jué)開(kāi)關(guān)的輸入。通過(guò)該教程，我們完全了解如何配置 Keil 項(xiàng)目并設(shè)置編程 N76E003 Nuvoton 微控制器的環(huán)境。是時(shí)候使用微控制器單元的內(nèi)部外圍設(shè)備了，并通過(guò)使用N76E003的內(nèi)置定時(shí)器進(jìn)一步移動(dòng)一點(diǎn)。在本教程中，我們將學(xué)習(xí)如何使用定時(shí)器延遲功能以及定時(shí)器 ISR（中斷服務(wù)程序）并閃爍兩個(gè)單獨(dú)的 LED。

　　硬件設(shè)置和要求

　　由于本項(xiàng)目的要求是學(xué)習(xí)Timer ISR 和 timer delay 函數(shù)，我們將使用兩個(gè) LED，其中一個(gè)在 while 循環(huán)中使用 timer delay 閃爍，另一個(gè)在 ISR 函數(shù)中閃爍。

　　由于 N76E003 開(kāi)發(fā)板中提供了 LED，因此該項(xiàng)目需要一個(gè)額外的 LED 和限流電阻來(lái)限制 LED 電流。我們需要的組件 -

　　LED的任何顏色

　　100R電阻

　　更不用說(shuō)，除了上述組件，我們還需要基于N76E003 微控制器的開(kāi)發(fā)板以及Nu-Link 編程器。此外，還需要面包板和連接線來(lái)連接所有組件。

　　LED與Nuvoton N76E003接口的電路圖

　　正如我們?cè)谙旅娴氖疽鈭D中看到的，測(cè)試 LED 在開(kāi)發(fā)板內(nèi)部可用，它連接在端口 1.4 上。一個(gè)額外的 LED 連接到端口 1.5。電阻 R3 用于限制 LED 電流。在最左側(cè)，顯示了編程接口連接。

　　Nuvoton N76E003 上的定時(shí)器引腳

　　N76E003的引腳圖如下圖所示——

　　正如我們所看到的，每個(gè)引腳都有不同的規(guī)格，每個(gè)引腳都可以用于多種用途。但是，用作 LED 輸出引腳的引腳 1.5 將失去 PWM 和其他功能。但是，這不是問(wèn)題，因?yàn)樵擁?xiàng)目不需要其他功能。

　　選擇引腳 1.5 作為輸出和引腳 1.6 作為輸入的原因是因?yàn)?GND 和 VDD 引腳最近可用，以便于連接。但是，在這個(gè)微控制器的 20 個(gè)引腳中，有 18 個(gè)引腳可以用作 GPIO 引腳，任何其他 GPIO 引腳都可以用于輸出和輸入相關(guān)用途，除了引腳 2.0 專(zhuān)用于復(fù)位輸入，不能用作輸出。所有 GPIO 引腳都可以在下面描述的模式下進(jìn)行配置。

　　根據(jù)數(shù)據(jù)表，PxM1.n 和 PxM2.n是兩個(gè)寄存器，用于確定 I/O 端口的控制操作。由于我們使用的是 LED，并且我們需要該引腳作為通用輸出引腳，因此我們將使用準(zhǔn)雙向模式作為引腳。

　　Nuvoton N76E003 中的定時(shí)器寄存器

　　對(duì)于任何微控制器單元來(lái)說(shuō)，定時(shí)器都是很重要的。微控制器帶有一個(gè)內(nèi)置的定時(shí)器外設(shè)。nuvoton N76E003 還配備了16 位定時(shí)器外設(shè)。然而，每個(gè)定時(shí)器用于不同的目的，在使用任何定時(shí)器接口之前，了解定時(shí)器是很重要的。

　　新唐N76E003中的時(shí)間類(lèi)型

　　定時(shí)器 0 和 1：

　　這兩個(gè)定時(shí)器 timer0 和 timer1 與 8051 定時(shí)器相同。這兩個(gè)定時(shí)器可用作通用定時(shí)器或計(jì)數(shù)器。這兩個(gè)定時(shí)器以四種模式運(yùn)行。在模式 0中，這些定時(shí)器將在 13 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器模式下運(yùn)行。在模式 1中，這兩個(gè)定時(shí)器的分辨率位將為 16 位。在模式 2中，定時(shí)器配置為具有 8 位分辨率的自動(dòng)重載模式。在模式 3中，定時(shí)器 1 暫停，定時(shí)器 0 可同時(shí)用作計(jì)數(shù)器和定時(shí)器。

　　在這四種模式中，大多數(shù)情況下使用模式 1。這兩個(gè)定時(shí)器可以在固定或預(yù)分頻模式（Fys / 12）下使用 Fsys（系統(tǒng)頻率）。它也可以由外部時(shí)鐘源提供時(shí)鐘。

　　定時(shí)器 2：

　　定時(shí)器 2 也是一個(gè) 16 位定時(shí)器，主要用于波形捕捉。它還使用系統(tǒng)時(shí)鐘，并且可以通過(guò)使用 8 個(gè)不同的比例來(lái)劃分時(shí)鐘頻率，從而在不同的應(yīng)用中使用。它也可以用于比較模式或產(chǎn)生 PWM。

　　與 Timer 0 和 Timer 1 一樣，Timer 2 可以在自動(dòng)重載模式下使用。

　　定時(shí)器 3：

　　定時(shí)器 3 也用作 16 位定時(shí)器，用作 UART 的波特率時(shí)鐘源。它還具有自動(dòng)重新加載功能。如果應(yīng)用程序需要 UART 通信，請(qǐng)務(wù)必將此定時(shí)器僅用于串行通信 （UART）。在這種情況下，由于計(jì)時(shí)器設(shè)置中的沖突過(guò)程，建議不要將此計(jì)時(shí)器用于其他目的。

　　看門(mén)狗定時(shí)器：

　　看門(mén)狗定時(shí)器可用作標(biāo)準(zhǔn)的 6 位定時(shí)器，但不用于此目的?？撮T(mén)狗定時(shí)器用作通用定時(shí)器適用于微控制器大部分處于空閑模式的低功耗應(yīng)用。

　　看門(mén)狗定時(shí)器，顧名思義，總是檢查微控制器是否正常工作。在微控制器掛起或停止的情況下，WDT（看門(mén)狗定時(shí)器）會(huì)自動(dòng)復(fù)位微控制器，確保微控制器在連續(xù)的代碼流中運(yùn)行，而不會(huì)出現(xiàn)卡住、掛起或停止的情況。

　　自喚醒定時(shí)器：

　　這是另一個(gè)定時(shí)器外設(shè)，它提供與看門(mén)狗定時(shí)器相同的專(zhuān)用定時(shí)過(guò)程。當(dāng)微控制器在低功耗模式下運(yùn)行時(shí)，此定時(shí)器會(huì)定期喚醒系統(tǒng)。

　　此定時(shí)器外設(shè)可在內(nèi)部使用或使用外部外設(shè)將微控制器從睡眠模式喚醒。對(duì)于這個(gè)項(xiàng)目，我們將使用 Timer 1 和 Timer 2。

為定時(shí)器編程 Nuvoton N76E003 微控制器

將引腳設(shè)置為輸出：

讓我們先從輸出部分開(kāi)始。我們使用了兩個(gè) LED，一個(gè)是板載 LED，命名為 Test，連接到 P1.4 端口，一個(gè)外部 LED 連接到引腳 P1.5。

因此，這兩個(gè)引腳配置為輸出引腳，以使用以下代碼片段連接這兩個(gè) LED。

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#define Test_LED P14 
#define LED1 P15

?

這兩個(gè)引腳在設(shè)置函數(shù)中設(shè)置為準(zhǔn)雙向引腳。

?

無(wú)效設(shè)置（無(wú)效）{
                P14_準(zhǔn)模式；
                P15_準(zhǔn)模式；
                }

?

　　設(shè)置定時(shí)器功能：

　　在設(shè)置功能中，需要配置定時(shí)器 2 以獲得所需的輸出。為此，我們將 T2MOD 寄存器設(shè)置為 1/128 時(shí)鐘分頻因子，并在自動(dòng)重載延遲模式下使用它。這是T2MOD寄存器的概述-

　　T2MOD 寄存器的第 4、5 和 6 位設(shè)置定時(shí)器 2 時(shí)鐘分頻器，第 7 位設(shè)置自動(dòng)重載模式。這是使用以下行完成的 -

?

TIMER2_DIV_128；
TIMER2_Auto_Reload_Delay_Mode；

?

這兩行在Function_define.h文件中定義為

?

#define TIMER2_DIV_128 T2MOD|=0x50; T2MOD&=0xDF
#define TIMER2_Auto_Reload_Delay_Mode T2CON&=~SET_BIT0; T2MOD|=SET_BIT7; T2MOD|=SET_BIT3

?

現(xiàn)在，這些行設(shè)置了 Timer 2 ISR 所需的時(shí)序值。

?

RCMP2L = TIMER_DIV128_VALUE_100ms；
RCMP2H = TIMER_DIV128_VALUE_100ms>>8；

?

在 Function_define.h 文件中進(jìn)一步定義為-

?

TIMER_DIV128_VALUE_100ms 65536-12500 //12500*128/16000000 = 100 ms

?

因此，16000000 是 16 Mhz 的晶振頻率，它設(shè)置了 100 ms 的時(shí)間延遲。

下面兩行將清空 Timer 2 Low 和 High 字節(jié)。

?

TL2 = 0; 
TH2 = 0;

?

最后，下面的代碼將啟用定時(shí)器 2 中斷并啟動(dòng)定時(shí)器 2。

?

設(shè)置_ET2；// 啟用 Timer2 中斷
設(shè)置_EA；
設(shè)置_TR2；// Timer2 運(yùn)行

?

完整的設(shè)置功能可以在下面的代碼中看到 -

?

無(wú)效設(shè)置（無(wú)效）{ 
P14_Quasi_Mode; 
P15_準(zhǔn)模式；
TIMER2_DIV_128；
TIMER2_Auto_Reload_Delay_Mode；
RCMP2L = TIMER_DIV128_VALUE_100ms；
RCMP2H = TIMER_DIV128_VALUE_100ms>>8；
TL2 = 0; 
TH2 = 0; 
設(shè)置_ET2；// 啟用 Timer2 中斷
set_EA; 
設(shè)置_TR2；// Timer2 運(yùn)行
}

?

定時(shí)器 2 ISR 功能：

Timer 2 ISR 功能可以在下面的代碼中看到。

?

void Timer2_ISR (void) 中斷 5 
{ 
                  clr_TF2; //清除 Timer2 中斷標(biāo)志
                  ?? LED1 = ~LED1; // LED1 切換，連接在 P1.5；   
}

?

Clr_TF2將清除定時(shí)器 2 中斷標(biāo)志??，并且每當(dāng)調(diào)用 ISR 函數(shù)時(shí) LED 將被切換。由于中斷設(shè)置為 100 ms，LED 將以 100 ms 的時(shí)間間隔閃爍。

主函數(shù)和while循環(huán)：

一個(gè)硬件，如果連接電源并且工作正常，那么它應(yīng)該連續(xù)輸出并且應(yīng)用程序永遠(yuǎn)不會(huì)停止。它無(wú)限次地做同樣的事情。來(lái)了函數(shù)while循環(huán)。while 循環(huán)內(nèi)的應(yīng)用程序無(wú)限運(yùn)行。首先，調(diào)用 setup 函數(shù)。

?

設(shè)置（）; 
而（1）{                         
                        Test_LED = 0; 
                        Timer1_Delay10ms(100); 
                        測(cè)試_LED = 1；
                        Timer1_Delay10ms(100); 
  } 
}

?

上面的 while 循環(huán)根據(jù) Timer 1 延遲使 LED 閃爍。該值設(shè)置為 1 秒。

定時(shí)器 1 在板支持包中提供的 delay.c 文件中配置。

?

無(wú)效 Timer1_Delay10ms(UINT32 u32CNT){ 
    clr_T1M; //T1M=0, Timer1 時(shí)鐘 = Fsys/12 TMOD |= 0x10; //Timer1為16位模式                                                                                                                                       
set_TR1; //啟動(dòng) Timer1                                                                                                                                                                         
    while (u32CNT != 0) {
        TL1 = LOBYTE(TIMER_DIV12_VALUE_10ms); //在 "Function_define.h" "TIMER VALUE" 中找到定義
        TH1 = HIBYTE(TIMER_DIV12_VALUE_10ms); 
        而（TF1！= 1）；//檢查T(mén)imer1超時(shí)標(biāo)志
        clr_TF1; 
        u32CNT——；
    } 
    clr_TR1; //停止定時(shí)器
1 }

?

　　在上述函數(shù)中，定時(shí)器 1 的時(shí)鐘在 16 位模式下設(shè)置為 Fsys/12。計(jì)時(shí)器啟動(dòng)并計(jì)算 10 毫秒間隔的滴答時(shí)間，然后停止。由于定時(shí)器配置為 100 次Timer1_Delay10ms（100）；它得到 10 毫秒 x 100 = 1 秒的時(shí)間。

　　閃爍代碼和驗(yàn)證定時(shí)器功能的輸出

　　編譯時(shí)的代碼（如下所示）返回 0 個(gè)警告和 0 個(gè)錯(cuò)誤，我使用 Keil 中的默認(rèn)刷新方法對(duì)其進(jìn)行了刷新。閃爍后，LED 按照編程定義的定時(shí)器延遲閃爍。

?

#include "N76E003.h"
#include "SFR_Macro.h"
#include "函數(shù)定義.h"
#include "Common.h"
#include "延遲.h"
#define Test_LED P14
#define LED1 P15
/************************************************************************************************************
* Timer2 中斷子程序
************************************************************************************************************/
void Timer2_ISR (void) 中斷 5
{
clr_TF2; //清除Timer2中斷標(biāo)志
LED1 = ~LED1；
// LED1 切換，連接在 P1.5；
}
無(wú)效設(shè)置（無(wú)效）；
無(wú)效的主要（無(wú)效）{
設(shè)置（）;
而（1）{
測(cè)試_LED = 0；
Timer1_Delay10ms(100);
測(cè)試_LED = 1；
Timer1_Delay10ms(100);
}
}
//這是應(yīng)用程序運(yùn)行前的設(shè)置文件
無(wú)效設(shè)置（無(wú)效）{
P14_準(zhǔn)模式；
P15_準(zhǔn)模式；
TIMER2_DIV_128；
TIMER2_Auto_Reload_Delay_Mode；
RCMP2L = TIMER_DIV128_VALUE_100ms；
RCMP2H = TIMER_DIV128_VALUE_100ms>>8；
TL2 = 0;
TH2 = 0;
設(shè)置_ET2；// 啟用 Timer2 中斷
設(shè)置_EA；
設(shè)置_TR2；// Timer2 運(yùn)行
}