嵌入式作业

1. 分析归纳TPM、PIT、LPTMR、RTC各定时器模块的功能及应用场合，列表说明。 功能 应用场合

TPM TPM共有三个模块，TPM0、TPM1、TPM2，TPM0有6个通道，TPM1和TPM2只有2个通道。TPM支持输入捕捉、输出比较，并能产生脉宽调信号（PWM）来控制电机。通过异步时钟源，可以让计数器、输出比较和捕捉寄存器工作在低功耗模式下，所以KL25的TPM模块又可以称为LPTPM。 TPM是递增计数器，通过设定模块的溢出值，当计数器达到该数值时产生中断。输入捕捉功能靠中断来实现。

PIT 周期中断定时器模块PIT是一组可以用于产生中断和触发器DMA通道定时器。该模块的中断都是可屏蔽的，每个定时器都有独立的溢出周期，此外，周期终端定时器模块没有外部引脚。PIT的基本操作有： 1.定时器：当使能时，定时器定期产生触发 2.调试模式：调试模式下，定时器由MCR[FRZ]决定是否冻结 3.中断：所有定时器都支持中断的产生 PIT可实现定时中断功能。

LPTMR 低功耗定时器LPTMR可以被配置成具有可选预分频因子的定时计数器，也可以被配置成带有脉冲干扰滤波器的脉冲计数器。绝大多数的系统复位都不会影响其继续使用，可以用作天数计数器。LPTMR模块共有5种操作模式，即运行模式、等待模式、停止模式、低漏电模式和调试模式。在这五种模式下，LPTMR都可以正常工作。在等待模式、停止模式、低漏电模式下，可以通过配置LPTMR，产生一个中断请求，退出低功耗模式。 LPTMR可应用于脉冲技术和定时中。

RTC 实时时钟RTC模块是一个独立供电的模块，在芯片掉电时由备用电源供电，确保RTC计时器正常运行，保持RTC寄存器运行状态。RTC模块主要包含外部晶体振荡器、POR块、RTC计时器以及自身的软件复位控制位。外部晶体振荡器为RTC计时器或其他外设提供32.768kHz的时钟；POR块在RTC模块上电时产生一个上电复位信号，将所有的RTC寄存器初始化为默认状态；RTC计时器由一个具有报警功能的32位秒寄存器和一个具有补偿功能的16位预分频寄存器组成；RTC自身的软件复位控制位，也会初始化所有的RTC寄存器。在VBAT掉电或POR中断时，不允许访问RTC任何寄存器（除控制寄存器），否则将产生总线错误。 RTC可应用在日历和闹钟历。 2. 编写DAC模块程序，分别配置缓冲区操作模式为缓冲区正常模式和缓冲区单次扫描模 式，完成三角波发生器功能。 // DAC驱动程序 typedef struct { DACx dacx; // 配置DAC模块号 DAC_MemMapPtr DACx_Base_Ptr; // 选择DAC通道号 unit8_t Water_Mark_Mode; // 选择水印模式的数字 unit8_t Buffer_Enable; // 配置buffer缓冲区使能 unit8_t Buffer_Mode; // 配置buffer缓冲区的模式 unit8_t Triger_Mode; // 配置触发器模式 unit8_t Buffer_Init_Pos; // 配置buffer缓存区的起始位置 unit8_t Buffer_Up_Limit; // 配置buffer缓冲区的最大长度 unit8_t DAC_irqc; // 选择DAC中断模块 DAC_ISR_CALLBACK isr_func; // 设置回掉函数 }LPLD_DAC_Cfg_t;

// 对DAC_Config进行默认配置 unit8_t LPLD_DAC_Init(LPLD_DAC_Cfg_t *DAC_Config) { // 水印模式的字数默认为一个字节 if(DAC_Config -> Water_Mark_Mode == NULL) DAC_Config -> Water_Mark_Mode = WATER_MODE_1WORD;

// 缓冲区使能默认为禁用缓冲区 if(DAC_Config -> Buffer_Enable == NULL) DAC_Config -> Buffer_Enable = BUFFER_DISABLE;

// 缓冲区模式默认为正常模式 if(DAC_Config -> Buffer_Mode == NULL) DAC_Config -> Buffer_Mode = BUFFER_MODE_NORMAL;

在单次扫描模式下，这里改为BUFFER_MODE_ONETIMESCAN; // 触发模式默认为无触发模式 if(DAC_Config -> Triger_Mode == NULL) DAC_Config -> Triger_Mode = TRIFER_MODE_NONE;

// 缓冲区的起始位置默认为0 if(DAC_Config -> Buffer_Init_Pos == NULL) DAC_Config -> Buffer_Init_Pos = 0;

// 缓冲区的最大值为16 if(DAC_Config -> Buffer_UP_Limit == NULL) DAC_Config -> Buffer_Up_Limit = 15;

// 中断方式默认为不开中断 if(DAC_Config -> DAC_irqc ==NULL) DAC_Config -> DAC_irqc = 0;

// 配置DMA寄存器 return LPLD_DAC_Config(DAC_Config); }

// 设置DAC通道的缓冲区数据 void LPLD_DAC_Set_Buffer(DACx dacx,unit8 DACx_DATn,unit16 data16) { // 配置端口基地址 DAC_MemMapPtr dacptr = DAC_Ptr[dacx]; // 配置DAC缓存区地址好 DAC_DALT_REG(dacptr,DACx_DATn) = (data16 &0x0ff); // 配置相应缓冲区的数据 DAC_DATH_REG(dacptr,DACx_DATn) = (data16 &0xf00)>>8; }

// 定义初始化结构体 LPLD_DAC_Cfg_t dac_config; // 三角波函数 void main (void) { int i=0,j; char delta=1; // 选择DAC0，DAC0引脚输出 dac_config.DACx_Base_Ptr = DAC0_BASE_PTR; LPLD_DAC_Init(&dac_config); while(1) { if(i==0) delta=1; else if(i==4095) delta=1; i+=delta; LPLD_DAC_Set_Buffer(DAC0,0,i); for(j=0;j<10;i++) } // 上述代码决定每次循环的输出值是增还是减，因为我们要输出三角波，因 // 此不管波形的增加还是减小，它都是线性变化的，当到达底部后，让每次 // 变化为递增DELTA，当达到顶部后，让每次变化为递减DELTA，这个DELTA // 值默认设置为1 } 3. 从从机的接入、时钟控制、数据传输速度、是否可以实现多主控、作用领域 等方面比较 SPI和I2C。 SPI I2C

从机的接入

SPI是典型的“主机-从机”系统。一个SPI系统。由一个主机和一个或多个从机构成，主机启动一个与从机的同步通信，从而完成数据的交换。提供SPI串行时钟的SPI设备称为SPI主机或者主设备，其他设备则成为SPI从机或者从设备。在MCU扩展外设结构中，仍然使用主机-从机的概念，此时MCU必须工作于主机方式，外设工作于从机方式。 为了消除I2C总线系统中主机与从机的地址选择线，最大限度地简化总线连接线，I2C采用了独特的寻址约定，规定了起始信号后的第一个字节为寻址字节，用以寻址从机并规定数据传送方向。 方向位为0时，表示主机将数据写入从机，方向位为1时反之。主机发送起始信号后，立即发送寻址字节，这时总线上的所有器件都将寻址字节中的7位地址与自己器件的地址相比较。如果两者相同，则该器件认为被从机寻址，并发送应答信号，从机根据数据方向位确定自身是发送器还是接收器。

时钟 控制

SPI的数据传输是在时钟信号SCK的控制下完成的。数据传输过程涉及时钟相位与时钟极性两个概念。时钟极性是指时钟信号在空闲时是高电平还是低电平，所谓时钟相位是指时钟信号SCK的第一个沿边出现在第一位数据传输周期的中央位置还是开始位置。主机和从机必须使用同样的时序模式才能正常通信。总体要求是：确保发送数据在一周期开始的时刻上线，接收方在1/2周期的时刻从线上读取，这样是最稳定的通信方式。 如果某从设备在时钟的上升沿输入数据，在下降沿输出数据。那么，主机的SPI时钟配置应为在时钟的上升沿输出数据，下降沿输入数据，因此主设备SPI时钟极性应配置为下降沿有效。只有正确地配置时钟极性和时钟相位，数据才能够被准确地发送和接收。因此必须严格对照从设备的SPI接口时序来配置主设备时钟。 在四种状态下进行时钟控制。 开始信号START： 当SCL为高电平时，SDA由高电平向低电平跳变，产生开始信号。当总线空闲的时候，主机通过发送开始信号START建立通信。 停止信号STOP： 当SCL为高电平时，SDA由低电平向高电平跳变，产生停止信号。主机通过发送停止信号，结束时钟信号和数据通信。SDA和SCL都将被复位为高电平状态。 重新开始信号Repeated START： SCL为高电平时，SDA由高电平向低电平跳变，产生重新开始信号，它的本质就是一个开始信号。 应答信号A： 应答信号是在发送了8个数据位之后，第9个时钟周期出现的，这时主机必须在这一时钟位上释放数据线，由接收设备拉低SDA电平来产生应答幸好或者由接收设备保持SDA的高电平来产生非应答信号，一个完整的字节数据传输需要9个时钟脉冲。