【CurieTimerZero】一个额外的定时器

本帖最后由 甲基红橙黄绿蓝 于 2017-5-1 22:28 编辑

概述：

CurieTimerOne是Arduino101的定时器库。可用于定时中断和PWM。实际上ARC核心有两个定时器：Timer0是系统定时器，Timer1在CureTimerOne中为用户所使用。本帖将Timer0作为另一个定时器，编写库CurieTimerZero，实现和Timer1相同的功能。





目的：        编写一个Arduino 101可用的额外的定时器库CurieTimerZero，并提供下载和使用说明。





可行性分析：


我阅读了相关库的代码，发现Timer0用于以下这几个函数：

• delay                               延时若干毫秒
• delayMicroseconds        延时若干微秒
• delayTicks                       延迟若干个Tick，每个Tick是1/32微秒
• millis                               获取101已经运行的时间，单位为毫秒
• micros                                 获取101已经运行的时间，单位为微秒
  

如果把Timer0为用户使用，这些函数就不能用了。其中delay的替代方案是软件实现（运行空循环），下面的delaySoft可以替代delay函数。而millis和micros函数是没有替代方案的。无法与CurieTimerZero共用。

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代码

001 002 003 004

void delaySoft(volatile uint32_t us){   for(;us>0;us--)     for(volatile uint32_t i=0;i<2456;i++); }

CurieTimerZero 实现过程：


经过对各种库、寄存器的一番研究，终于折腾出了CurieTimerZero库，与CurieTimerOne完全一样，也能进行定时中断和PWM输出。
我编写的文件包括CurieTimerZero.h和CurieTimerZero.cpp。我不建议大家把它封装成库放在Arduino IDE的library下，因为它与Arduino的那几个内置函数是矛盾的，这有悖于Arduino的“通用硬件平台”的精神。我的建议是，只在需要使用更多定时器的场合，把这两个文件加入你的项目即可。





CurieTimerZero 使用方法：
首先，你需要下载本帖末尾的.zip包。下载库和示例代码请看本帖最后面的附件！该附件包括两个库文件CurieTimerZero.cpp和CurieTimerZero.h以及一个测试文件TimerZeroTest.ino。
当你的一个Arduino 101程序需要用到额外的定时器时，把里面的CurieTimerZero.h和CurieTimerZero.cpp复制进你的项目目录，如下图：

比方说你的项目主文件为TimerZeroTest.ino，则在TimerZeroTest.ino中#include "CurieTimerZero.h"  就可以。用法和CurieTimerOne库相同，具体例程请参考下文。






两个例程：

此处给出定时中断和PWM两个例程，其中需要的CurieTimerZero.h库请前往本帖最后下载
1、定时中断：
以下程序用两个定时器配合，实现了一个“呼吸闪灯”的效果。Timer0每50ms反转一次LED的电平、Timer0每51ms反转一次LED的电平。每经过一个周期，二者错开1ms，最后效果是：LED第一次亮持续1ms，第二次亮持续2ms，以此类推……  产生了“呼吸闪灯的效果”。

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代码

001 002 003 004 005 006 007 008 009 010 011 012 013 014 015 016 017 018 019 020

#include "CurieTimerOne.h" #include "CurieTimerZero.h" // 该函数把板载LED灯反转 void timeInterrupt(){   static uint8_t toggle = 0;   digitalWrite(13, toggle);   toggle = !toggle; } void setup() {   pinMode(13,OUTPUT);   // 启动Timer0作为定时中断器，每50毫秒执行一次timerInterrupt函数   CurieTimerZero.start(50000, &timeInterrupt);   // 启动Timer1作为定时中断器，每51毫秒执行一次timerInterrupt函数   CurieTimerOne.start (51000, &timeInterrupt); } void loop() { }

2、PWM
以下程序使用两个定时器同时地，不互相干扰地分别在12号和13号引脚输出PWM。你可以把一个LED灯插在12号引脚上，观察到它与板载LED的闪烁节奏完全不合，这仅用一个定时器是无法实现的。

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代码

001 002 003 004 005 006 007 008 009 010 011

#include "CurieTimerOne.h" #include "CurieTimerZero.h" void setup() {   // Timer0在 13 号引脚输出周期0.5秒，占空比20%的PWM信号   CurieTimerZero.pwmStart(13, 20.0, 500000);    // Timer1在 12 号引脚输出周期0.8秒，占空比70%的PWM信号   CurieTimerOne.pwmStart (12, 70.0, 800000); } void loop() { }

问题报告：


根据题主进行的测试，目前为止只有delay、delayMicroseconds、delayTicks、millis、micros函数无法和该库共用。而串口、GPIO、PWM、IMU、BLE都未受到CurieTimerZero库的影响。若有人出现其他库不能用的情况，可以在回帖里告知我。
（注：此处的PWM是指3、5、6、9号引脚上的不可调频率的PWM，即analogWrite函数，它与CurieTimerOne和CurieTimerZero是互不干扰的）





下载：

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