[发明专利]一种多功能定时器

说明书

技术领域

本发明涉及一种定时器。

背景技术

定时器是处理器中一种应用广泛、灵活的模块，用于实现不同的时间相关的功能控制模块，通常包括一个或多个不同的定时器，如看门狗定时器、基本定时器等，这些定时器能够彼此独立地运行。可用在脉冲发生器、时钟发生器、事件计数器、时间测量单元等场合。

通常，定时器由一个计数器、一个比较器、一个脉冲发生器组成，通常包括三个寄存器：定时周期寄存器、定时寄存器、定时控制寄存器。如DSP处理器。定时器定时周期寄存器用来确定定时器信号频率；定时寄存器进行数据的自减操作；定时控制寄存器包含了定时器的控制位和状态位，用来确定定时器的工作模式、监控定时器的状态，控制定时器的I/O管脚等。当定时器启动时，定时周期寄存器的值装入定时寄存器，然后在定时寄存器中开始减计数。当计数器减到零时触发定时器事件来完成相应的操作。同时，将定时周期寄存器中的值装入定时寄存器，开始下一轮的减计数，直至定时周期寄存器设置为零时为止。

目前，在涉及到与定时器相关的专利中，定时器多用于实现基本的定时功能，如定时、计数等，功能较为单一。在涉及到定时器相关文献中，定时器多用于处理器中，如TMS3二0C3X系列处理器，可实现内/外部时钟定时/分频、通用I/O等功能，但其功能还是显得不足，如在一些处理器中，需要实现对脉冲/时钟的检测或脉冲宽度的识别或整形输出，或者需要实现多个定时器具有确定的相位关系的输出，即定时器广播功能时，原有定时器结构显然不能满足这些要求，具有自身结构的局限性。

发明内容

为了克服现有技术功能较为单一、结构局限性的不足，本发明提供一种多功能定时器，在增加较小资源的代价下实现多种功能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多功能定时器，包括脉冲计数器、输入脉宽计数器、输出脉宽计数器、全局控制寄存器、脉冲数计数寄存器、定时周期寄存器、脉宽计数寄存器、输出脉宽寄存器、脉冲检测宽度、比较器一、比较器二和脉冲收发器；脉冲计数器和输出脉宽计数器为减一计数器，输入脉宽计数器为加一计数器；脉冲收发器有脉冲和时钟两种输出方式；脉冲检测宽度由全局控制寄存器提供；

定时器所需的时钟通过外部时钟或内部时钟输入控制定时器；定时器根据要实现的功能对全局控制寄存器、脉冲计数寄存器、脉宽计数寄存器、定时周期寄存器、脉冲检测宽度、输出脉宽寄存器和脉冲检测宽度进行初始值设置；脉冲数计数寄存器的值赋给脉冲计数器做减一计数，并进入比较器一；在比较器一中，当脉冲计数器减到零时，定时周期寄存器中的值赋给脉冲计数器做减一计数，当减到零时，进入脉冲收发器；脉冲收发器中的脉冲做一次翻转并输出；脉宽计数寄存器的值赋给输入脉宽计数器做加一计数，并进入比较器二；在比较器二中，当输入脉宽计数器的值和脉冲检测宽度的值相等时，进入脉冲收发器；脉冲收发器中的脉冲翻转一次后输出；输出脉宽寄存器的值赋给输出脉宽计数器做减一计数，当减到零时，进入脉冲收发器；脉冲收发器中的脉冲做一次翻转并输出。

所述的定时器除了可实现内部时钟定时/分频、外部时钟定时/分频外，还可实现脉宽检测、脉冲整形功能。输入脉宽计数器根据脉宽计数寄存器中的值做加一操作，并进入比较器二；在比较器二中，当输入脉宽计数器中的值和脉冲检测宽度的值相等时，进入脉冲收发器；脉冲收发器中的脉冲做一次翻转并输出；同时，输出脉宽计数器根据输出脉宽寄存器中的值进行减一计数，当计数值减为零时，进入脉冲收发器；脉冲收发器中的脉冲做一次翻转并输出；同时，输入脉宽计数器置零并做加一计数，当输入脉宽计数器中的值和脉冲检测宽度的值相等时，进入脉冲收发器；脉冲收发器中的脉冲做一次翻转并输出；同时，输出脉宽寄存器中的值置给输出脉宽计数器做减一计数，当减为零时，进入脉冲收发器；脉冲收发器中的脉冲做一次翻转并输出；依此重复执行。

所述的定时器通过增加全局广播控制寄存器，可实现定时器广播功能。根据要实现的广播功能，对全局广播控制寄存器和定时器的全局控制寄存器、脉冲计数寄存器、脉宽计数寄存器、定时周期寄存器、脉冲检测宽度、输出脉宽寄存器和脉冲检测宽度进行初始值设置；当初始值设置好后，由全局广播控制寄存器中的定时器使能信号开始启动定时器工作。