一 簡介

GPT的全稱是General Purpose Timer，它是一個(gè)32位的向上的定時(shí)器， GPT 定時(shí)器也可以跟一個(gè)值進(jìn)行比較，當(dāng)計(jì)數(shù)器值和這個(gè)值相等的話就發(fā)生比較事件，產(chǎn)生比較中斷。GPT 定時(shí)器有一個(gè) 12 位的分頻器，可以對(duì) GPT 定時(shí)器的時(shí)鐘源進(jìn)行分頻。 分析方式同EPTI?

它具有以下特點(diǎn):

1.一個(gè)可選時(shí)鐘源的32位向上計(jì)數(shù)器。

2.兩個(gè)輸入捕獲通道,可以設(shè)置觸發(fā)方式。

3.三個(gè)輸出比較通道，可以設(shè)置輸出模式。

4.可以生成捕獲中斷、比較中斷和溢出中斷。

5.計(jì)數(shù)器可以運(yùn)行在重新啟動(dòng)(restart)或(自由運(yùn)行)free-run模式。

二 結(jié)構(gòu)原理圖

2.1 ?時(shí)鐘源

五個(gè)時(shí)鐘源,分別為:ipg_clk_24M、GPT_CLK(外部時(shí)鐘)、ipg_clk=66MHz、ipg_clk_32k和ipg_clk_highfreq? ?

?2.2 ?內(nèi)部結(jié)構(gòu)

?2.3 工作原理

????????通過設(shè)置定時(shí)器工作頻率確定計(jì)數(shù)器加1耗時(shí)t,延時(shí)時(shí)間 D/t = N 確定計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值，輪詢讀取計(jì)數(shù)器（ GPTx_CNT ）值為N即為延時(shí) D.

?????????比如選擇ipg_clk =66MHz，然后時(shí)鐘源通過一個(gè)12位的分頻器，分頻以后進(jìn)入32位的GPT定時(shí)器內(nèi)部。我們選擇分頻參數(shù)為66，那么進(jìn)入GPT定時(shí)器的頻率就是1MHz了。1MHz的周期是1us，也就是說GPT的計(jì)數(shù)器每加一，就是經(jīng)過了1us，如果累計(jì)加了20個(gè)數(shù)，就是20us。所以我們可以通過讀取GPT計(jì)數(shù)器中的數(shù)值累加的個(gè)數(shù)，就知道經(jīng)過的時(shí)間了。比如我們現(xiàn)在要延時(shí)50us，那么我們進(jìn)入到延時(shí)函數(shù)，讀取到GPT計(jì)數(shù)器的當(dāng)前計(jì)數(shù)為100，那么當(dāng)GPT計(jì)數(shù)器中的值變成200的時(shí)候（200-100=100個(gè)數(shù)），我們就知道延時(shí)經(jīng)過了100us。?????

2.3.1 GPT 定時(shí)器結(jié)構(gòu)中各部分意義如下：

①、此部分為 GPT 定時(shí)器的時(shí)鐘源，前面已經(jīng)說過了，本章例程選擇 ipg_clk 作為 GPT 定時(shí)器時(shí)鐘源。

②、此部分為 12 位分頻器，對(duì)時(shí)鐘源進(jìn)行分頻處理，可設(shè)置 0~ 4095，分別對(duì)應(yīng) 1~ 4096 分頻。

③、經(jīng)過分頻的時(shí)鐘源進(jìn)入到 GPT 定時(shí)器內(nèi)部 32 位計(jì)數(shù)器。

④和⑤、這兩部分是 GPT 的兩路輸入捕獲通道，本章不講解 GPT 定時(shí)器的輸入捕獲。

⑥、此部分為輸出比較寄存器，一共有三路輸出比較，因此有三個(gè)輸出比較寄存器，輸出比較寄存器是 32 位的。

⑦、此部分位輸出比較中斷，三路輸出比較中斷，當(dāng)計(jì)數(shù)器里面的值和輸出比較寄存器里面的比較值相等就會(huì)觸發(fā)輸出比較中斷。

???????????

2.3.2 工作模式

1 重新啟動(dòng)(restart)模式：

????????當(dāng) GPTx_CR(x=1，2)寄存器的 FRR 位清零的時(shí)候 GPT 工作在此 模式。在此模式下，當(dāng)計(jì)數(shù)值和比較寄存器中的值相等的話計(jì)數(shù)值就會(huì)清零，然后重新從0X00000000 開始向上計(jì)數(shù)，只有比較通道 1 才有此模式！向比較通道 1 的比較寄存器寫入任何 數(shù)據(jù)都會(huì)復(fù)位 GPT 計(jì)數(shù)器。對(duì)于其他兩路比較通道（通道 2 和 3），當(dāng)發(fā)生比較事件以后不會(huì) 復(fù)位計(jì)數(shù)器。

2 自由運(yùn)行(free-run)模式：

????????當(dāng) GPTx_CR(x=1，2)寄存器的 FRR 位置 1 時(shí)候 GPT 工作在此模 式下，此模式適用于所有三個(gè)比較通道，當(dāng)比較事件發(fā)生以后并不會(huì)復(fù)位計(jì)數(shù)器，而是繼續(xù)計(jì) 數(shù)，直到計(jì)數(shù)值為 0XFFFFFFFF，然后重新回滾到 0X00000000。 接下來看一下 GPT 定時(shí)器幾個(gè)重要的寄存器，第一個(gè)就是 GPT 的配置寄存器 GPTx_CR， 此寄存器的結(jié)構(gòu)如圖 20.1.1.3 所示：

2.4 重要寄存器

GPTX_CR??? GPTX_PR? ? GPTx_SR??GPTx_CNT

2.4.1?GPT 的配置寄存器 GPTx_CR

2.4.2、GPT 定時(shí)器的分頻寄存器 GPTx_PR?

PRESCALER(bit11:0)，這就是 12 位分頻值， 可設(shè)置 0~4095，分別對(duì)應(yīng) 1~4096 分頻

2.4.3?狀態(tài)寄存器 GPTx_SR

ROV(bit5)：回滾標(biāo)志位，當(dāng)計(jì)數(shù)值從 0XFFFFFFFF 回滾到 0X00000000 的時(shí)候此位置 1。

IF2~IF1(bit4:3)：輸入捕獲標(biāo)志位，當(dāng)輸入捕獲事件發(fā)生以后此位置 1，一共有兩路輸入捕 獲通道。如果使用輸入捕獲中斷的話需要在中斷處理函數(shù)中清除此位。

OF3~OF1(bit2:0)：輸出比較中斷標(biāo)志位，當(dāng)輸出比較事件發(fā)生以后此位置 1，一共有三路 輸出比較通道。如果使用輸出比較中斷的話需要在中斷處理函數(shù)中清除此位。

2.4.4 計(jì)數(shù)寄存器 GPTx_CNT

三 使用實(shí)驗(yàn)

通過?GPT 延時(shí)500ms?控制LED0 的亮滅?文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-479161.html

3.1 配置步驟

• 1、設(shè)置 GPT1 定時(shí)器
• 首先設(shè)置 GPT1_CR 寄存器的 SWR(bit15)位來復(fù)位寄存器 GPT1。復(fù)位完成以后設(shè)置寄存 器 GPT1_CR 寄存器的 CLKSRC(bit8:6)位，選擇 GPT1 的時(shí)鐘源為 ipg_clk。設(shè)置定時(shí)器 GPT1的工作模式，?Restart模式,當(dāng)CNT等于OCR1的時(shí)候就產(chǎn)生中斷，為了實(shí)現(xiàn)較大的計(jì)數(shù)，我們將比較值設(shè)置為最大的0XFFFFFFFF
• 2、設(shè)置 GPT1 的分頻值
• 設(shè)置寄存器 GPT1_PR 寄存器的 PRESCALAR(bit111:0)位，設(shè)置分頻值。
• 3、設(shè)置 GPT1 的比較值?
• 如果要使用 GPT1 的輸出比較中斷，那么 GPT1 的輸出比較寄存器 GPT1_OCR1 的值可以 根據(jù)所需的中斷時(shí)間來設(shè)置。本章例程不使用比較輸出中斷，所以將 GPT1_OCR1 設(shè)置為最大 值，即：0XFFFFFFFF。
• 4、使能 GPT1 定時(shí)器
• 設(shè)置好 GPT1 定時(shí)器以后就可以使能了，設(shè)置 GPT1_CR 的 EN(bit0)位為 1 來使能 GPT1 定 時(shí)器。
• 5、編寫延時(shí)函數(shù)
• GPT1定時(shí)器已經(jīng)開始運(yùn)行了，可以根據(jù)前面介紹的高精度延時(shí)函數(shù)原理來編寫延時(shí)函數(shù)， 針對(duì) us 和 ms 延時(shí)分別編寫兩個(gè)延時(shí)函數(shù)。?

3.2 代碼?

/***************************************************************
Copyright ? zuozhongkai Co., Ltd. 1998-2019. All rights reserved.
文件名	: 	 bsp_delay.c
作者	   : 左忠凱
版本	   : V1.0
描述	   : 延時(shí)文件。
其他	   : 無
論壇 	   : www.wtmembed.com
日志	   : 初版V1.0 2019/1/4 左忠凱創(chuàng)建

		 V2.0 2019/1/15	左忠凱修改
		 使用定時(shí)器GPT實(shí)現(xiàn)高精度延時(shí),添加了：
		 delay_init 延時(shí)初始化函數(shù)
		 gpt1_irqhandler gpt1定時(shí)器中斷處理函數(shù)
		 delayus us延時(shí)函數(shù)
		 delayms ms延時(shí)函數(shù)
***************************************************************/
#include "bsp_delay.h"

/*
 * @description	: 延時(shí)有關(guān)硬件初始化,主要是GPT定時(shí)器
				  GPT定時(shí)器時(shí)鐘源選擇ipg_clk=66Mhz
 * @param		: 無
 * @return 		: 無
 */
void delay_init(void)
{
	GPT1->CR = 0; 					/* 清零，bit0也為0，即停止GPT  			*/

	GPT1->CR = 1 << 15;				/* bit15置1進(jìn)入軟復(fù)位 				*/
	while((GPT1->CR >> 15) & 0x01);	/*等待復(fù)位完成 						*/
	
	/*
   	 * GPT的CR寄存器,GPT通用設(shè)置
   	 * bit22:20	000 輸出比較1的輸出功能關(guān)閉，也就是對(duì)應(yīng)的引腳沒反應(yīng)
     * bit9:    0   Restart模式,當(dāng)CNT等于OCR1的時(shí)候就產(chǎn)生中斷
     * bit8:6   001 GPT時(shí)鐘源選擇ipg_clk=66Mhz
     * bit
  	 */
	GPT1->CR = (1<<6);

	/*
     * GPT的PR寄存器，GPT的分頻設(shè)置
     * bit11:0  設(shè)置分頻值，設(shè)置為0表示1分頻，
     *          以此類推，最大可以設(shè)置為0XFFF，也就是最大4096分頻
	 */
	GPT1->PR = 65;	/* 設(shè)置為65，即66分頻，因此GPT1時(shí)鐘為66M/(65+1)=1MHz */

	 /*
      * GPT的OCR1寄存器，GPT的輸出比較1比較計(jì)數(shù)值，
      *	GPT的時(shí)鐘為1Mz，那么計(jì)數(shù)器每計(jì)一個(gè)值就是就是1us。
      * 為了實(shí)現(xiàn)較大的計(jì)數(shù)，我們將比較值設(shè)置為最大的0XFFFFFFFF,
      * 這樣一次計(jì)滿就是：0XFFFFFFFFus = 4294967296us = 4295s = 71.5min
      * 也就是說一次計(jì)滿最多71.5分鐘，存在溢出
	  */
	GPT1->OCR[0] = 0XFFFFFFFF;

	GPT1->CR |= 1<<0;			//使能GPT1

	/* 一下屏蔽的代碼是GPT定時(shí)器中斷代碼，
	 * 如果想學(xué)習(xí)GPT定時(shí)器的話可以參考一下代碼。
	 */
#if 0
	/*
     * GPT的PR寄存器，GPT的分頻設(shè)置
     * bit11:0  設(shè)置分頻值，設(shè)置為0表示1分頻，
     *          以此類推，最大可以設(shè)置為0XFFF，也就是最大4096分頻
	 */
	GPT1->PR = 65;	//設(shè)置為1，即65+1=66分頻，因此GPT1時(shí)鐘為66M/66=1MHz


	 /*
      * GPT的OCR1寄存器，GPT的輸出比較1比較計(jì)數(shù)值，
      * 當(dāng)GPT的計(jì)數(shù)值等于OCR1里面值時(shí)候，輸出比較1就會(huì)發(fā)生中斷
      * 這里定時(shí)500ms產(chǎn)生中斷，因此就應(yīng)該為1000000/2=500000;
	  */
	GPT1->OCR[0] = 500000;

	/*
     * GPT的IR寄存器，使能通道1的比較中斷
     * bit0： 0 使能輸出比較中斷
	 */
	GPT1->IR |= 1 << 0;

	/*
     * 使能GIC里面相應(yīng)的中斷，并且注冊(cè)中斷處理函數(shù)
	 */
	GIC_EnableIRQ(GPT1_IRQn);	//使能GIC中對(duì)應(yīng)的中斷
	system_register_irqhandler(GPT1_IRQn, (system_irq_handler_t)gpt1_irqhandler, NULL);	//注冊(cè)中斷服務(wù)函數(shù)	
#endif
	
}

#if 0
/* 中斷處理函數(shù) */
void gpt1_irqhandler(void)
{ 
	static unsigned char state = 0;

	state = !state;

	/*
     * GPT的SR寄存器，狀態(tài)寄存器
     * bit2： 1 輸出比較1發(fā)生中斷
	 */
	if(GPT1->SR & (1<<0)) 
	{
		led_switch(LED2, state);
	}
	
	GPT1->SR |= 1<<0; /* 清除中斷標(biāo)志位 */
}
#endif
 
/*
 * @description		: 微秒(us)級(jí)延時(shí)
 * @param - value	: 需要延時(shí)的us數(shù),最大延時(shí)0XFFFFFFFFus
 * @return 			: 無
 */
void delayus(unsigned    int usdelay)
{
	unsigned long oldcnt,newcnt;
	unsigned long tcntvalue = 0;	/* 走過的總時(shí)間  */

	oldcnt = GPT1->CNT;
	while(1)
	{
		newcnt = GPT1->CNT;
		if(newcnt != oldcnt)
		{
			if(newcnt > oldcnt)		/* GPT是向上計(jì)數(shù)器,并且沒有溢出 */
				tcntvalue += newcnt - oldcnt;
			else  					/* 發(fā)生溢出    */
				tcntvalue += 0XFFFFFFFF-oldcnt + newcnt;
			oldcnt = newcnt;
			if(tcntvalue >= usdelay)/* 延時(shí)時(shí)間到了 */
			break;			 		/*  跳出 */
		}
	}
}

/*
 * @description		: 毫秒(ms)級(jí)延時(shí)
 * @param - msdelay	: 需要延時(shí)的ms數(shù)
 * @return 			: 無
 */
void delayms(unsigned	 int msdelay)
{
	int i = 0;
	for(i=0; i<msdelay; i++)
	{
		delayus(1000);
	}
}

/*
 * @description	: 短時(shí)間延時(shí)函數(shù)
 * @param - n	: 要延時(shí)循環(huán)次數(shù)(空操作循環(huán)次數(shù)，模式延時(shí))
 * @return 		: 無
 */
void delay_short(volatile unsigned int n)
{
	while(n--){}
}

/*
 * @description	: 延時(shí)函數(shù),在396Mhz的主頻下
 * 			  	  延時(shí)時(shí)間大約為1ms
 * @param - n	: 要延時(shí)的ms數(shù)
 * @return 		: 無
 */
void delay(volatile unsigned int n)
{
	while(n--)
	{
		delay_short(0x7ff);
	}
}

到了這里，關(guān)于I.MX6ull GPT高精度定時(shí)器的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！