大家好，欢迎来到 DSP28335 的核心精讲系列。我们已经掌握了如何通过外部中断来响应“外部事件”，但系统内部同样需要一个精准的节拍器来处理“内部周期性任务”。单纯依靠 DELAY_US() 这样的软件延时，不仅精度差，而且会在延时期间霸占整个CPU，导致系统无法响应其他任何事情，这是专业开发中无法接受的。

今天，我们将学习嵌入式系统的“心脏”——CPU 定时器 (CPU Timer)，并利用它来产生精确的定时器中断。掌握它，你就能创建一个非阻塞的、可以同时执行多个任务的、真正意义上的多任务雏形系统。

一、硬件原理：一个会自动重装的“数字沙漏”

F28335 内置了三个 32 位的 CPU 定时器 (Timer0, Timer1, Timer2)。要理解它们如何工作，我们首先要看懂其内部的硬件逻辑。

[图1: CPU 定时器硬件逻辑图]

这个看似复杂的图，其核心工作原理就像一个可以精确计时的“数字沙漏”：

1. 时钟源 (Clock Source): 定时器的动力来自系统时钟 SYSCLKOUT。这就是“沙漏”中“沙子”下落的速度基准。

2. 预分频器 (Prescaler):

   • PSCH:PSC (16位) 是一个预分-频计数器。

   • TDDHR:TDDR (16位) 是一个定时器分频器。

   • 它们组合起来，可以对输入的 SYSCLKOUT 进行分频。例如，如果 SYSCLKOUT 是 150MHz，我们可以设置一个 N 分频，让最终进入主计数器的时钟频率变为 150MHz / N。这允许我们实现更长时间的定时。

3. 计数器 (Counter): TIMH:TIM 是一个 32 位的递减计数器。这是“沙漏”的上半部分。它在每个分频后的时钟脉冲到来时，数值减一。

4. 周期寄存器 (Period Register): PRDH:PRD 是一个 32 位的周期寄存器。这是“沙漏”的下半部分，用来设定总的“沙子”量。

5. 工作流程：

   • 启动: 当我们启动定时器时，PRD 的值被加载到 TIM 计数器中。

   • 递减: TIM 寄存器开始以分频后的时钟速度向下计数。

   • 中断: 当 TIM 减到 0 时，它会产生一个中断信号 (INT) 给 PIE 模块。

   • 重载: 与此同时，TIM 会自动将 PRD 的值重新加载进来，然后开始新一轮的递减计数。

这个“递减->归零->中断->重载”的过程周而复始，就为我们提供了一个稳定、精确的周期性中断信号，成为了系统的“心跳”。

二、控制枢纽：关键寄存器解析

要指挥定时器工作，我们必须学会操作它的控制寄存器。

[图2 & 图3: Timer0/1/2 寄存器地址映射]

每个定时器都有一组独立的寄存器。其中，最重要的就是控制寄存器 (TCR - Timer Control Register)。

[图4 & 图5: TCR 寄存器位功能描述]

让我们来认识一下TCR中最重要的几个“开关”：

• bit 15 (TIF): 中断标志位 (Timer Interrupt Flag)

  • 当计数器减到 0 时，硬件会自动将该位置 1。

  • 我们必须在中断服务函数中手动向该位写 1 来清除它，否则中断会不停地产生。

• bit 14 (TIE): 中断使能位 (Timer Interrupt Enable)

  • 只有将该位置 1，当计数器减到 0 时，才会向 PIE 发出中断请求。

• bit 5 (TRB): 重载控制位 (Timer Reload Bit)

  • 必须将该位置 1。当它为 1 时，每当定时器启动或计数器归零时，PRD 的值都会被重新加载到 TIM。这是实现周期性定时的关键。

• bit 4 (TSS): 启动/停止位 (Timer Start/Stop)

  • 写 1 停止 定时器。

  • 写 0 启动 或 重新启动 定时器。

三、软件配置：五步点燃“心跳引擎”

TI 官方在 DSP2833x_CpuTimers.c 文件中为我们提供了一系列标准函数，极大地简化了定时器的配置。结合这些库函数，我们的配置流程非常清晰。

Step 1: 使能定时器外设时钟

任何外设工作的前提都是有时钟。

EALLOW;
SysCtrlRegs.PCLKCR3.bit.CPUTIMER0ENCLK = 1; // 开启 Timer 0 的时钟
EDIS;

Step 2: 初始化定时器参数 (使用库函数)

TI 提供了一个强大的函数 ConfigCpuTimer()，它能自动根据我们设定的 CPU 频率和想要的定时周期（微秒），计算出正确的 PRD 周期值并写入寄存器。

// 使用示例：
// 假设 Freq=150 (MHz), Period=500000 (us)
ConfigCpuTimer(&CpuTimer0, Freq, Period);```

 Step 3: 关联中断向量与 ISR

//在 PIE 中断向量表中，将 TINT0 (定时器0中断) 指向我们自己的中断服务函数 `TIM0_IRQn`。
EALLOW;
PieVectTable.TINT0 = &TIM0_IRQn;
EDIS;```

Step 4: 开启中断通路并启动定时器

// PIE 级：TINT0 属于第1组第7个中断
PieCtrlRegs.PIEIER1.bit.INTx7 = 1;
// CPU 级
IER |= M_INT1;
// 全局
EINT;
// 启动定时器！
CpuTimer0Regs.TCR.bit.TSS = 0;

Step 5: 编写中断服务函数 (ISR)

这是中断发生时执行的代码。记得在函数末尾进行中断应答。

interrupt void TIM0_IRQn(void)
{// ... 用户功能代码 ...// PIE 中断应答PieCtrlRegs.PIEACK.all = PIEACK_GROUP1;
}

四、代码实战：双灯齐“闪”，各司其职

下面的代码将实现：

• D2 指示灯：由 Timer0 中断精确控制，每 500ms 翻转一次。

• D1 指示灯：在主函数 while(1) 循环中闪烁，证明 CPU 在没有中断时并未闲置。

time.h

#ifndef TIME_H_
#define TIME_H_#include "DSP2833x_Device.h"     // DSP2833x 头文件
#include "DSP2833x_Examples.h"   // DSP2833x 例子相关头文件// 声明初始化函数和中断服务函数
void TIM0_Init(float Freq, float Period);
interrupt void TIM0_IRQn(void);#endif /* TIME_H_ */

time.c

#include "time.h"
#include "leds.h"void TIM0_Init(float Freq, float Period)
{// Step 1: 使能时钟EALLOW;SysCtrlRegs.PCLKCR3.bit.CPUTIMER0ENCLK = 1;EDIS;// Step 3: 关联中断向量EALLOW;PieVectTable.TINT0 = &TIM0_IRQn;EDIS;// 手动进行一些基础配置CpuTimer0.RegsAddr = &CpuTimer0Regs;CpuTimer0Regs.PRD.all  = 0xFFFFFFFF; // 先设为最大值CpuTimer0Regs.TCR.bit.TSS = 1;       // 确保停止CpuTimer0Regs.TCR.bit.TRB = 1;       // 使能重载CpuTimer0.InterruptCount = 0;// Step 2: 使用库函数计算并配置周期ConfigCpuTimer(&CpuTimer0, Freq, Period);// Step 4: 开启中断通路并启动定时器IER |= M_INT1;PieCtrlRegs.PIEIER1.bit.INTx7 = 1;CpuTimer0Regs.TCR.bit.TSS = 0; // 启动！EINT;ERTM;
}// Step 5: 编写 ISR
interrupt void TIM0_IRQn(void)
{EALLOW;LED2_TOGGLE; // 精确的周期性任务PieCtrlRegs.PIEACK.bit.ACK1 = 1; // 中断应答EDIS;
}

main.c

#include "leds.h"
#include "time.h"void main()
{int i=0;InitSysCtrl();InitPieCtrl();IER = 0x0000;IFR = 0x0000;InitPieVectTable();LED_Init();// 初始化定时器0，CPU频率150MHz，定时周期500000us (0.5s)TIM0_Init(150, 500000);while(1){i++;if(i%2000==0){LED1_TOGGLE; // 主循环任务}DELAY_US(100);}
}

现象： 程序运行后，你会看到 D2 指示灯以非常精准的 1Hz 频率在闪烁，而 D1 指示灯则以 `while` 循环的速度在闪烁。D2 的闪烁完全不受主循环中 `DELAY_US` 的影响，反之亦然。这完美地展示了前台任务（中断）和后台任务（主循环）并行工作的场景。

### 总结

CPU 定时器中断是嵌入式开发从“入门”走向“专业”的分水岭。通过本次学习，你已经掌握了：
1.  定时器的**硬件工作原理**：基于递减计数器和周期寄存器实现周期性中断。
2.  **关键寄存器 TCR** 的配置方法，尤其是启动、停止和重载位。
3.  利用 TI 库函数进行**标准化配置的完整流程**。
4.  如何编写中断服务函数来执行**精确的周期性任务**。

定时器是操作系统的“时钟节拍”、PWM生成的“基准”、任务调度的“指挥官”。精通了它，你就拥有了构建复杂、实时、高效嵌入式系统的核心能力。