每個(gè) Cortex-A9 處理器都有自己的私有 32 位定時(shí)器和 32 位看門狗定時(shí)器，兩個(gè)處理器共享一個(gè)全局 64 位定時(shí)器，這些定時(shí)器始終以 CPU 頻率 (CPU_3x2x) 的 1/2 計(jì)時(shí)。

在系統(tǒng)層面，有一個(gè) 24 位看門狗定時(shí)器和兩個(gè) 16 位三重定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。

系統(tǒng)看門狗定時(shí)器的時(shí)鐘頻率為 CPU 頻率 (CPU_1x) 的 1/4 或 1/6，或者可以由來(lái)自 MIO 引腳或來(lái)自 PL 的外部信號(hào)提供時(shí)鐘。

兩個(gè)三重定時(shí)器/計(jì)數(shù)器始終以 CPU 頻率 (CPU_1x) 的 1/4 或 1/6 計(jì)時(shí)，用于計(jì)算來(lái)自 MIO 引腳或來(lái)自 PL 的信號(hào)脈沖的寬度。

下圖顯示了系統(tǒng)定時(shí)器的關(guān)系

本文重點(diǎn)說(shuō)一下全局定時(shí)器。

全局定時(shí)器

全局定時(shí)器是一個(gè) 64 位的具有自動(dòng)遞增功能的遞增計(jì)數(shù)器。

全局定時(shí)器是內(nèi)存映射到與私有定時(shí)器相同的地址空間。

所有 Cortex-A9 處理器都可以訪問(wèn)全局定時(shí)器。

每個(gè) Cortex-A9 處理器都有一個(gè) 64 位比較器，用于在全局定時(shí)器達(dá)到比較器值時(shí)聲明一個(gè)私有中斷。

計(jì)時(shí)

GTC 始終以 CPU 頻率 (CPU_3x2x) 的 1/2 計(jì)時(shí)。

寄存器概述

有關(guān)GTC的注冊(cè)概述如下表

全局定時(shí)器寄存器概述

怎么使用？

下面兩個(gè)函數(shù)是在bsp standalone中的xtime_l.c中。

void XTime_SetTime(XTime Xtime_Global)
{
 /* Disable Global Timer */
 Xil_Out32((u32)GLOBAL_TMR_BASEADDR +(u32)GTIMER_CONTROL_OFFSET, (u32)0x0);
 /* Updating Global Timer Counter Register */
 Xil_Out32((u32)GLOBAL_TMR_BASEADDR +(u32)GTIMER_COUNTER_LOWER_OFFSET, (u32)Xtime_Global);
 Xil_Out32((u32)GLOBAL_TMR_BASEADDR +(u32)GTIMER_COUNTER_UPPER_OFFSET,
(u32)((u32)(Xtime_Global>>32U)));
 /* Enable Global Timer */
 Xil_Out32((u32)GLOBAL_TMR_BASEADDR + (u32)GTIMER_CONTROL_OFFSET, (u32)0x1);
}

void XTime_GetTime(XTime *Xtime_Global)
{
 u32 low;
 u32 high;

 /* Reading Global Timer Counter Register */ do {
 high = Xil_In32(GLOBAL_TMR_BASEADDR + GTIMER_COUNTER_UPPER_OFFSET);
 low = Xil_In32(GLOBAL_TMR_BASEADDR + GTIMER_COUNTER_LOWER_OFFSET);
 } while(Xil_In32(GLOBAL_TMR_BASEADDR + GTIMER_COUNTER_UPPER_OFFSET) != high);

 *Xtime_Global = (((XTime) high) << 32U) | (XTime) low;
}

官方已經(jīng)把全局定時(shí)器自動(dòng)初始化好了，其頻率為CPU頻率的一半。

定義全局定時(shí)器的7個(gè)寄存器全部按照地址進(jìn)行了宏定義，采用xil_io.h里的out32和in32兩個(gè)函數(shù)進(jìn)行讀寫操作：

#define Global_Timer_INTR                       XPAR_GLOBAL_TMR_INTR #define Global_Timer_Counter_Register0          XPAR_GLOBAL_TMR_BASEADDR+0x0U #define Global_Timer_Counter_Register1          XPAR_GLOBAL_TMR_BASEADDR+0x4U #define Global_Timer_Control_Register           XPAR_GLOBAL_TMR_BASEADDR+0x8U #define Global_Timer_Interrupt_Status_Register  XPAR_GLOBAL_TMR_BASEADDR+0xCU #define Comparator_Value_Register0              XPAR_GLOBAL_TMR_BASEADDR+0x10U #define Comparator_Value_Register1              XPAR_GLOBAL_TMR_BASEADDR+0x14U #define Auto_increment_Register                 XPAR_GLOBAL_TMR_BASEADDR+0x18U 

接下來(lái)進(jìn)行全局定時(shí)器的初始化和中斷函數(shù)綁定：

GT_Write_Reg(Global_Timer_Control_Register,0);//停止全局定時(shí)器
GT_Write_Reg(Global_Timer_Counter_Register0,0);//清空計(jì)數(shù)器低32位
GT_Write_Reg(Global_Timer_Counter_Register1,0);//清空計(jì)數(shù)器高32位
GT_Write_Reg(Global_Timer_Interrupt_Status_Register,1);//清除中斷標(biāo)志位
GT_Write_Reg(Comparator_Value_Register0,TIMER_LOAD_VALUE);//加載比較器低32位
GT_Write_Reg(Comparator_Value_Register1,0);//加載比較器高32位
GT_Write_Reg(Auto_increment_Register,TIMER_LOAD_VALUE);//加載遞增寄存器數(shù)值
Status = XScuGic_Connect(IntcInstancePtr, Global_Timer_INTR,
 (Xil_ExceptionHandler)TimerIntrHandler,
 0);//綁定全局定時(shí)器中斷服務(wù)函數(shù) if (Status != XST_SUCCESS)
{ return Status;
}
XScuGic_InterruptMaptoCpu(IntcInstancePtr,1,Global_Timer_INTR);//將27號(hào)全局定時(shí)器中斷映射到CPU1
XScuGic_Enable(IntcInstancePtr, Global_Timer_INTR);//打開(kāi)全局定時(shí)器中斷（27號(hào)）

主程序中打開(kāi)全局定時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)

GT_Write_Reg(Global_Timer_Control_Register,//啟動(dòng)全局定時(shí)器
 Auto_Increment_Bit|IRQ_Enable_Bit|Comp_Enable_Bit|Timer_Enable_Bit);

總結(jié)

全局定時(shí)器一共7個(gè)寄存器，打開(kāi)SDK再想看看對(duì)應(yīng)的BSP文檔時(shí)就會(huì)發(fā)現(xiàn)還是很復(fù)雜的。