私有定时器属于PS部分，定时器可以帮我们计数、计时，有效的控制模块的时序。
这一次实验我们认识定时器并使用定时器产生中断。
CPU的私有中断(PPI)
CPU的私有中断(PPI)，5个：全局定时器， 私有看门狗定时器， 私有定时器以及来自 PL 的 FIQ/IRQ。
它们的触发类型都是固定不变的， 并且来自 PL 的快速中断信号 FIQ 和中断信号 IRQ 反向，
然后送到中断控制器因此尽管在ICDICFR1 寄存器内反映的他们是低电平触发，但是 PS-PL 接口中为高电平触发。
CPU的私有定时器
CPU的私有定时器：每个CPU都有自己的私有定时器：
私有定时器的工作频率是CPU的一半（频率仅供参考，主要看频率分配比率）：
插曲：zc702的时钟源有三个：
PS Clock经过倍频以后供给PS各个模块使用：
PL时钟产生：
在ZYNQ核里，CPU默认的时钟比率是6：2：1，CPU时钟频率666.666M：
这样定时器工作频率就是333.333MHz。
私有定时器的特性：
（1） 32 位计数器， 达到零时产生一个中断
（2） 8 位预分频计数器， 可以更好的控制中断周期
（3） 可配置一次性或者自动重加载模式
（4） 定时器时间可以通过下式计算：
定时时间 = 1/定时器频率*（预加载值+1），粗略一点 预加载值=定时时间*定时器频率。
私有定时器中断硬件系统
硬件系统十分简单，因为是PS部分的，所以只需要添加ZYNQ核就可以了，DDR正确配置，需要打印信息，所以把uart1勾选上：
也没有什么引脚约束，我们就观察计时信息，这样就搭建好了要用的硬件。
软件部分
重点在软件部分。
首先我们通过一个例子，用极简的方式熟悉私有定时器的使用：
#include <stdio.h>
#include "xscutimer.h"
#include "xparameters.h"
int main()
{
int Status;
int timer_value;
int counter = 0;
//----------------------------------------------------------------------------------------
XScuTimer my_Timer; //定时器实例
XScuTimer_Config *Timer_Config;//定时器配置信息
//----------------------------------------------------------------------------------------
//----------------------------------------------------------------------------------------
Timer_Config = XScuTimer_LookupConfig(XPAR_PS7_SCUTIMER_0_DEVICE_ID);//查找配置信息
Status = XScuTimer_CfgInitialize(&my_Timer, Timer_Config, Timer_Config->BaseAddr);//初始化定时器
XScuTimer_LoadTimer(&my_Timer, XPAR_PS7_CORTEXA9_0_CPU_CLK_FREQ_HZ / 2);//设置计数值，也就是设置时间，这里设为1s
XScuTimer_Start(&my_Timer);//开启定时器
//-----------------------------------------------------------------------------------------
while(1)
{
timer_value = XScuTimer_GetCounterValue(&my_Timer);//得到当前计数值
if (timer_value == 0)//计完一个周期
{
XScuTimer_RestartTimer(&my_Timer);//装载初始值重新开始计数
printf("Timer has reached zero %d times\n\r", counter++);
}
// else
// {
// printf("Timer is still running (Timer value = %d)\n\r", timer_value);//打印出当前计数值
// }
}
return 0;
}
从main函数开始：
首先定义需要用到的两个实例：
XScuTimer //定时器实例
XScuTimer\_Config //定时器配置
XScuTimer\_LookupConfig //查找定时器的配置信息
XScuTimer\_CfgInitialize //定时器的初始化
XScuTimer\_LoadTimer //设置加载值，也就是设置时间，这里设为1s
我们可以进入xparameters.h文件得到CPU的工作频率，取其一般为计数值，即为定时1s:
XScuTimer\_Start //开启定时器
while循环里，相当于检测定时器定时是否准确：
XScuTimer\_GetCounterValue //得到当前计数值
如果计数值重新回到0则
XScuTimer\_RestartTimer //装载初始值重新开始计数
串口打印信息：
接下来看一个私有定时器请求中断的例子：
#include <stdio.h>
#include "xscutimer.h"
#include "xparameters.h"
#include "xscugic.h"
#define INTERRUPT_COUNT_TIMEOUT_VALUE 50
// ------------------------函数原型---------------------------
static void my_timer_interrupt_handler(void *CallBackRef);
//---------------------------------------------------------
int InterruptCounter = 0;
int main()
{
int Status;
//-----------私有定时器需要的两个结构体--------------------
XScuTimer my_Timer;
XScuTimer_Config *Timer_Config;
//-------------------------------------------------
//-----------中断控制器需要的两个结构体--------------------
XScuGic my_Gic;
XScuGic_Config *Gic_Config;
//-------------------------------------------------
Gic_Config = XScuGic_LookupConfig(XPAR_PS7_SCUGIC_0_DEVICE_ID);//查找GIC的配置信息
Status = XScuGic_CfgInitialize(&my_Gic, Gic_Config, Gic_Config->CpuBaseAddress);//使用配置信息初始化GIC
Timer_Config = XScuTimer_LookupConfig(XPAR_PS7_SCUTIMER_0_DEVICE_ID);//查找定时器的配置信息
Status = XScuTimer_CfgInitialize(&my_Timer, Timer_Config, Timer_Config->BaseAddr);//使用配置信息初始化定时器
Xil_ExceptionInit();//初始化ARM处理器的异常处理
//连接到Xilinx提供的通用中断处理程序XScuGic_InterruptHandler，
//所有产生的中断都要经过GIC，GIC负责使能中断，废弃中断，赋予优先级，发送到CPU，
//中断发生时ARM处理器会先询问中断控制器哪一个外设产生的中断，第三个参数是传递给处理程序的
Xil_ExceptionRegisterHandler(XIL_EXCEPTION_ID_IRQ_INT, (Xil_ExceptionHandler)XScuGic_InterruptHandler, &my_Gic);
// 连接到我们自己设计的定时器的中断处理程序
Status = XScuGic_Connect(&my_Gic, XPAR_SCUTIMER_INTR, (Xil_ExceptionHandler)my_timer_interrupt_handler, (void *)&my_Timer);
// 在GIC上使能定时器中断（Input）
XScuGic_Enable(&my_Gic, XPAR_SCUTIMER_INTR);
// 使能定时器中断（Output）
XScuTimer_EnableInterrupt(&my_Timer);
// 在ARM处理器上使能中断
Xil_ExceptionEnable();
XScuTimer_LoadTimer(&my_Timer, XPAR_PS7_CORTEXA9_0_CPU_CLK_FREQ_HZ / 2);//设置定时器计数值
XScuTimer_EnableAutoReload(&my_Timer);//自动reload
XScuTimer_Start(&my_Timer);//开启定时器
while(1)
{
if (InterruptCounter >= INTERRUPT_COUNT_TIMEOUT_VALUE)
{
break;//计数50次跳出
}
}
printf("If we see this message, then we've broken out of the while loop\n\r");
Xil_ExceptionDisable();//通知处理器废弃这个中断
XScuGic_Disconnect(&my_Gic, XPAR_SCUTIMER_INTR);//通知GIC废弃这个定时器中断
return 0;
}
static void my_timer_interrupt_handler(void *CallBackRef)
{
XScuTimer *my_Timer_LOCAL = (XScuTimer *) CallBackRef;//Xilinx的驱动会自动传入外设的实例进来
if (XScuTimer_IsExpired(my_Timer_LOCAL))
{
// Clear the interrupt flag in the timer, so we don't service
// the same interrupt twice.
XScuTimer_ClearInterruptStatus(my_Timer_LOCAL);
printf("count %d times\n\r",InterruptCounter++);
if (InterruptCounter >= INTERRUPT_COUNT_TIMEOUT_VALUE)
{
XScuTimer_DisableAutoReload(my_Timer_LOCAL);//必须有CallBackRef我们才能完成这件事
}
}
}
从main函数进入：
从main函数进入：
私有定时器需要的两个结构体：XScuTimer XScuTimer_Config
中断控制器需要的两个结构体：XScuGic XScuGic_Config
私有定时器的初始化：XScuTimer_LookupConfig XScuTimer_CfgInitialize
中断控制器的初始化：XScuGic_LookupConfig XScuGic_CfgInitialize
Xil\_ExceptionInit //ARM异常处理初始化
Xil\_ExceptionRegisterHandler //连接到Xilinx提供的通用中断处理程序，
//中断发生时ARM处理器会先询问中断控制器哪一个外设产生的中断，
//第三个参数是传递给处理程序的
XScuGic\_Connect //连接到我们自己设计的定时器的中断处理程序
XScuGic\_Enable //在GIC上使能定时器中断（Input）
XScuTimer\_EnableInterrupt //使能定时器中断（Output）
Xil\_ExceptionEnable //在ARM处理器上使能中断
XScuTimer\_LoadTimer //设置定时器计数值
XScuTimer\_EnableAutoReload //自动reload
XScuTimer\_Start //开启定时器
while循环，循环到一定次数退出
Xil\_ExceptionDisable //通知处理器废弃这个定时器中断
XScuGic\_Disconnect //通知GIC废弃这个定时器中断
异常处理程序：
最后看一下我们设计的异常处理程序：
static void my_timer_interrupt_handler(void *CallBackRef)
{
XScuTimer *my_Timer_LOCAL = (XScuTimer *) CallBackRef;//Xilinx的驱动会自动传入外设的实例进来
if (XScuTimer_IsExpired(my_Timer_LOCAL))
{
// Clear the interrupt flag in the timer, so we don't service
// the same interrupt twice.
XScuTimer_ClearInterruptStatus(my_Timer_LOCAL);
printf("count %d times\n\r",InterruptCounter++);
if (InterruptCounter >= INTERRUPT_COUNT_TIMEOUT_VALUE)
{
XScuTimer_DisableAutoReload(my_Timer_LOCAL);//必须有CallBackRef我们才能完成这件事
}
}
}
回调中断实例，定时器每计满一次会触发中断，
然后进入我们的中断处理程序，将计数次数加1并打印出来，计满一定次数以后不再计数。
打印的信息：
中断系统的建立单独封装
另外，可以将中断系统的建立单独封装，看起来结构更清晰：
#include <stdio.h>
#include "xscugic.h"
#include "xscutimer.h"
#include "xparameters.h"
//timer info
#define TIMER_DEVICE_ID XPAR_XSCUTIMER_0_DEVICE_ID
#define INTC_DEVICE_ID XPAR_SCUGIC_SINGLE_DEVICE_ID
#define TIMER_IRPT_INTR XPAR_SCUTIMER_INTR
#define TIMER_LOAD_VALUE XPAR_PS7_CORTEXA9_0_CPU_CLK_FREQ_HZ / 2
static XScuGic Intc; //GIC
static XScuTimer Timer;//timer
static void TimerIntrHandler(void *CallBackRef)
{
static int time = 0; //计数
XScuTimer *TimerInstancePtr = (XScuTimer *) CallBackRef;
XScuTimer_ClearInterruptStatus(TimerInstancePtr);
time++;
printf("count %d times\n\r",time); //每秒打印输出一次
}
void SetupInterruptSystem(XScuGic *GicInstancePtr,XScuTimer *TimerInstancePtr, u16 TimerIntrId)
{
XScuGic_Config *IntcConfig; //GIC config
Xil_ExceptionInit();
//initialise the GIC
IntcConfig = XScuGic_LookupConfig(INTC_DEVICE_ID);
XScuGic_CfgInitialize(GicInstancePtr, IntcConfig, IntcConfig->CpuBaseAddress);
Xil_ExceptionRegisterHandler(XIL_EXCEPTION_ID_INT,
(Xil_ExceptionHandler)XScuGic_InterruptHandler,//connect to the hardware
GicInstancePtr);
XScuGic_Connect(GicInstancePtr, TimerIntrId,
(Xil_ExceptionHandler)TimerIntrHandler,//set up the timer interrupt
(void *)TimerInstancePtr);
XScuGic_Enable(GicInstancePtr, TimerIntrId);//enable the interrupt for the Timer at GIC
XScuTimer_EnableInterrupt(TimerInstancePtr);//enable interrupt on the timer
//Xil_ExceptionEnableMask(XIL_EXCEPTION_IRQ); //Enable interrupts in the Processor.
Xil_ExceptionEnable();
}
int main()
{
XScuTimer_Config *TMRConfigPtr; //timer config
printf("------------START-------------\n");
//私有定时器初始化
TMRConfigPtr = XScuTimer_LookupConfig(TIMER_DEVICE_ID);
XScuTimer_CfgInitialize(&Timer, TMRConfigPtr,TMRConfigPtr->BaseAddr);
//set up the interrupts
SetupInterruptSystem(&Intc,&Timer,TIMER_IRPT_INTR);
//加载计数周期， 私有定时器的时钟为 CPU 的一般， 为 333MHZ,
//如果计数 1S,加载值为1sx(333x1000x1000)(1/s)-1=0x13D92D3F
XScuTimer_LoadTimer(&Timer, TIMER_LOAD_VALUE);
//自动装载
XScuTimer_EnableAutoReload(&Timer);
//启动定时器
XScuTimer_Start(&Timer);
while(1);
return 0;
}