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AXI Timer

axi_timer模組即為PS可以訪問的PL計數器，通過計數值以及接入axi_timer的計數時鐘週期，可以在PS內取得比較精確的計時

axi_timer有2種使用方式，一種是作為計數器使用，另一種是作為定時器使用

Block Design

建立Vivado工程，新建Block Design，並且新增zynq模組，AXI Timer模組，以及ILA模組

保持zynq模組的預設配置

使能UART0，連線至MIO 18 19，用於串列埠顯示除錯資訊

新增PL至PS的中斷輸入介面

雙擊axi_timer模組，按下圖設定

在Block Design中自動連線和手動連線之後，完成設計

在Vivado中生成bitstream，並且Export to Hardware，之後開啟SDK

SDK

建立helloworld模板工程，雙擊helloworld.c新增功能程式碼

注意，無論axi_timer模組作為計數器還是定時器，都是每個時鐘週期計數增1或者減1，由於在Block Design中時鐘輸入介面來源於PS模組的時鐘輸出，注意需要開啟PS模組設定介面確認Actual Frequency

在SDK建立的BSP工程中，xparameters.h也儲存該頻率值XPAR_AXI_TIMER_0_CLOCK_FREQ_HZ

具體程式設計參考自BSP中system.mss中匯入的示例程式

計數器程式碼

#include <stdio.h>
#include "platform.h"
#include "xil_printf.h"
#include "xtmrctr.h"
#include "sleep.h"


int main()
{
	print("axi_timer test\r\n");

	int sta = -1;
	//timer初始化
	XTmrCtr tmr;
	sta = XTmrCtr_Initialize(&tmr, XPAR_AXI_TIMER_0_DEVICE_ID)
 
;//ID來自於xparameters.h定義
	if (sta != XST_SUCCESS)
	{
		return XST_FAILURE;
	}

	//如果timer沒有自動載入模式
	//向上計數溢位時置為0值停止計數
	//向下計數溢位時置為0xFFFFFFFF時停止計數

	//設定timer1的option為自動載入模式
    //在不設定reset value的情況下，計數暫存器迴圈計數
    //在設定reset value的情況下
    //計數暫存器向上計數至0xFFFFFFFF後變為reset value
    //計數暫存器向下計數至0後變為reset value
	//option為mask形式，定義見xtmrctr.h
	XTmrCtr_SetOptions(&tmr, 0, XTC_AUTO_RELOAD_OPTION);//axi_timer模組中timer1的num為0，timer2的num為1
//	XTmrCtr_SetOptions(&tmr, 0, XTC_DOWN_COUNT_OPTION);

	//timer1計數值
	u32 v = 0;

	//取得timer1的當前計數值，start之前值為0
	v = XTmrCtr_GetValue(&tmr, 0);
	printf("timer1 before start = %08x\r\n", v);

	//啟動timer1
	XTmrCtr_Start(&tmr, 0);

	for (int i = 0; i < 8; ++i)
//	for (;;)
	{
		sleep(1);

		//取得timer1的當前計數值
		v = XTmrCtr_GetValue(&tmr, 0);

		//串列埠顯示
		printf("timer1 value = %08x\r\n", v);
	}

	//關閉自動載入模式，清空全部option
	XTmrCtr_SetOptions(&tmr, 0, 0);

	//停止timer1
	XTmrCtr_Stop(&tmr, 0);

	//取得timer1的當前計數值，停止計數後，數值保持，不會復位
	v = XTmrCtr_GetValue(&tmr, 0);
	printf("timer1 after stop = %08x\r\n", v);

    return 0;
}

定時器程式碼：

#include <stdio.h>
#include "platform.h"
#include "xil_printf.h"
#include "xtmrctr.h"
#include "sleep.h"
#include "xscugic.h"

//axi_timer自定義中斷響應函式
void tmr_intr(void *CallBackRef, u8 TmrCtrNumber)
{
	XTmrCtr *ptr = (XTmrCtr *)CallBackRef;

	//取得產生中斷的timer的當前計數值，復位reset value之後，接近該value的值
	u32 v = XTmrCtr_GetValue(ptr, TmrCtrNumber);

	//串列埠顯示
	printf("timer value = %08x\r\n", v);
}

int main()
{
	print("axi_timer test\r\n");

	int sta = -1;
	//timer初始化
	XTmrCtr tmr;
	sta = XTmrCtr_Initialize(&tmr, XPAR_AXI_TIMER_0_DEVICE_ID);//ID來自於xparameters.h定義
	if (sta != XST_SUCCESS)
	{
		return XST_FAILURE;
	}

	//查詢中斷配置
	XScuGic_Config* intc_conf;
	intc_conf = XScuGic_LookupConfig(XPAR_SCUGIC_SINGLE_DEVICE_ID);
	if (intc_conf == NULL)
	{
		return XST_FAILURE;
	}

	//中斷初始化
	XScuGic intc;
	sta = XScuGic_CfgInitialize(&intc, intc_conf, intc_conf->CpuBaseAddress);
	if (sta != XST_SUCCESS)
	{
		return XST_FAILURE;
	}

	//設定timer中斷優先順序及上升沿觸發
	XScuGic_SetPriorityTriggerType(&intc, XPAR_FABRIC_AXI_TIMER_0_INTERRUPT_INTR, 0xA0, 0x3);

	//設定中斷響應函式為axi_timer的中斷響應函式XTmrCtr_InterruptHandler（非自定義）
	//由此中斷響應函式將中斷分發至自定義的中斷響應函式
	sta = XScuGic_Connect(&intc, XPAR_FABRIC_AXI_TIMER_0_INTERRUPT_INTR, (Xil_ExceptionHandler)XTmrCtr_InterruptHandler, &tmr);
	if (sta != XST_SUCCESS)
	{
		return XST_FAILURE;
	}

	//使能中斷
	XScuGic_Enable(&intc, XPAR_FABRIC_AXI_TIMER_0_INTERRUPT_INTR);

	//使能硬體中斷
	Xil_ExceptionInit();
	Xil_ExceptionRegisterHandler(XIL_EXCEPTION_ID_INT, (Xil_ExceptionHandler)XScuGic_InterruptHandler, &intc);
	Xil_ExceptionEnable();

	//將axi_timer連線自定義中斷響應函式
	XTmrCtr_SetHandler(&tmr, tmr_intr, &tmr);

	//如果timer沒有自動載入模式
	//向上計數溢位時置為0值停止計數
	//向下計數溢位時置為0xFFFFFFFF時停止計數
	//如果timer有自動載入模式
	//無論向上還是向下計數，計數溢位時自動wrap

	//設定timer1為中斷模式，中斷後由硬體中斷函式XScuGic_InterruptHandler，呼叫軟體中斷函式XTmrCtr_InterruptHandler，再呼叫自定義中斷函式
	//設定timer1的option為自動載入模式，計數暫存器迴圈計數
	//option為mask形式，定義見xtmrctr.h
	XTmrCtr_SetOptions(&tmr, 0, XTC_DOWN_COUNT_OPTION | XTC_INT_MODE_OPTION | XTC_AUTO_RELOAD_OPTION);//axi_timer模組中timer1的num為0，timer2的num為1

	//設定timer1計數暫存器的復位值，即向上計數至0xFFFFFFFF或者向下計數至0時，reload至該值
	XTmrCtr_SetResetValue(&tmr, 0, XPAR_AXI_TIMER_0_CLOCK_FREQ_HZ);//復位值為頻率值，並且向下計數則計時1秒

	//timer1計數值
	u32 v = 0;

	//取得timer1的當前計數值，start之前值為？
	v = XTmrCtr_GetValue(&tmr, 0);
	printf("timer1 before start = %08x\r\n", v);

	//啟動timer1
	XTmrCtr_Start(&tmr, 0);

	while (1)
	{
		sleep(1);
	}

	//關閉自動載入模式，清空全部option
	XTmrCtr_SetOptions(&tmr, 0, 0);

	//停止timer1
	XTmrCtr_Stop(&tmr, 0);

	//取得timer1的當前計數值，停止計數後，數值保持，不會復位
	v = XTmrCtr_GetValue(&tmr, 0);
	printf("timer1 after stop = %08x\r\n", v);

    return 0;
}