RT-Thread 设备驱动-硬件定时器浅析与使用

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 = ;

    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 ()

#endif

        {

#ifndef SOC_SERIES_STM32F0

            prescaler_value = (uint32_t)(HAL_RCC_GetPCLK2Freq() *  / ) - ;

#endif

        }

        else

        {

            prescaler_value = (uint32_t)(HAL_RCC_GetPCLK1Freq() *  / ) - ;

        }

        tim->Init.Period            =  - ;

        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 = ;

#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, , );

            /* 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 */

  }

}

巴特西

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