MC9S12G128模块化分层化软件架构之九_ClockAndRTI

1 overview

1.1 目的

本文档用于起点开发板的RTI(Real TimeInterrupt)实时时钟中断模块软件说明。

不局限于硬件功能的实现，着眼于实现高质量、优美的软件。

2  question

时钟源怎么选择？

3 软件实现

3.1 CodingRule

具体可在源码的 ..Sourcescode_rules.txt中可见。

3.2  driver层

3.2.1 新建drclock.h

增加MC9S12系统时钟设置，目标时钟频率48MHz。

3.2.2 新建drsys_config.h

增加驱动层参数设置，如外部时钟晶振。

3.2.3 新建drrti.h

3.2.3.1 新增宏函数drrti_config_1ms()

为中间层module层提供RTI的设置1ms中断的接口。

3.2.3.1.1 寄存器CPMUCLKS

在伪停止(pseddo stop mode)模式中RTI停止运行。

RTI时钟源选择为OSCCLK。

3.2.3.2 新增宏函数drrti_enable_rti_interrupt()drrti_disable_rti_interrupt()

中断使能宏函数drrti_enable_rti_interrupt()，drrti_init()调用。

中断失能宏函数drrti_disable_rti_interrupt()，关闭rti时调用。

3.2.3.3 新增宏函数drrti_clear_int_flag()

中断标志位，写1清零。不清零会一直触发中断。

3.2.4 drint.h

3.2.4.1 新增宏替换DRINT_RTI_ISR

3.2.5 drint.c

3.2.5.1 新增drint_rti_isr()函数

实时时钟中断处理函数。先调用中间层module层的中断处理函数，然后清中断标志位。

3.3 中间件module层修改

3.3.1 新建mdrti.c

change log:

3.3.1.1 增加mdrti_init()

使用宏MDRTI_PERIOD确定定时器的周期，调用不同的driver的配置函数，最后使能中断。所以该初始化函数应该最后调用。

3.3.1.2 新增mdrti_isr_callback()

中间层module层的中断回调函数。

目前使用1ms定时周期。

3.3.2 新建mdsys_cfg.c

增加mdsys_poweron_time_ms，mdsys_poweron_time_s用于记录系统运行时间长度。

3.3.3 新建mdtask.c

3.3.3.1 新增函数mdtask_init()

该函数可用于任务调度时，计算所有任务的周期数的最小公倍数。

首先，当系统时间计时器（mdrti_1ms_counter）能整除每个任务的周期数时，该任务会被执行。但是mdrti_1ms_counter的最大值应当为任务的周期数的最小公倍数或者UINT16_MAX，一般在设置任务周期时最好是1ms, 2ms, 4ms, 5ms,10ms, 20ms, 50ms, 100ms, 1000ms。

3.3.3.2 新增mdtask_schedule()

用于调用所有的周期函数，main函数的主体只需要调用该函数即可。暂时只有两个任务mdio_input_sample(); apl_key_process_task(); apl_led_blinking_task();

3.3.4 修改mdinit.c

调用所有中间层module层的初始化函数。

3.4 应用层

3.4.1 新建aplled_cfg.c

3.4.1.1 新增aplled_blinking_config_table[]

为了实现LED的周期闪烁和不同亮暗时长不同，增加配置数组。数组类型如下：

initial_status是LED初始状态：

io_index是对应的mdio_cfg.c中的mdio_output_cfg[]中对应的索引号：

3.4.1.2 新增aplled_blinking_info[]

在一个LED闪烁周期内，计算该LED亮的时间长度，当达到led_on_time或者（blink_period-led_on_time）时间时需要反转电平。

3.4.2 新建aplled.c

3.4.2.1 新增aplled_init()

用于设置LED的初识状态，需要在aplinit.c中aplinit()被调用。

3.4.2.2 新增apl_led_blinking_task()

周期任务，在mdtask.c中的mdtask_schedule()被调用，实现LED周期闪烁。

3.4.3 新建aplconfig.h

用于应用层参数配置。

3.5 main.c

只保留mdinit(),aplinit(), mdtask_schedule()。

4  基础内容

4.1 缩略语

4.2 介绍

RTI全称real time interrupt，实时中断，最基础的定时器中断。

4.3 软件功能

interrupt enable register

clock select register

RTI control register

reference divider register

4.3.1 RTI中断原理

RTI超时后，RTIF标志位置位，在RTIE为1时产生中断，RTIF置位后会立即开始下一次的周期定时。

4.3.2 中断周期计算

具体实现见4.2.2.1drrti_config_1ms()。

①RTI选择OSCCLK作为时钟源；

②使用RTI控制寄存器——CPMURTI寄存器设置超时时间。RTR[6:4]预分频位,RTR[3:0]计数器为；

③实时时钟超时周期 = (RTR[3:0]+1) * (2*(RTR[6:4]+1))^103/OSCCLK (当RTDEC=1);

④实时时钟超时周期 = (RTR[3:0]+1) * (2^(RTR[6:4]+9)/OSCCLK (当RTDEC=0);

如果设置1ms超时周期，RTDEC=1，OSCCLK = 8MHz，则RTR[3:0] = 0x07; RTR[6:4] =0.

4.4 电路

时钟外部晶振8MHz。

5 软件测试及调试

5.1 MCU register

5.1.1 CPMU寄存器

5.1.2 CPMURTI寄存器

5.2 任务调用

当mdtask_old_tick_count不等于mdrti_1ms_counter时，此时tick_count整除apl_key_process_task()任务周期APL_KEY_SAMPLM_TASK_PERIOD，如下图mdrti_1ms_counter为25936，整除4，所以可以在apl_key_process_task ()断点前停止。

此时tick_count整除apl_led_blinking_task()任务周期APL_LED_HANDLE_TASK_PERIOD，如下图mdrti_1ms_counter为25936，整除4，所以可以在apl_led_blinking_task ()断点前停止。

5.3  mdrti_1ms_counter溢出测试

ONGOING！

6 实物展示