3. 定时器中断实现精确延时

任务定义

在TI C2000系列DSP（以TMS320F28335为例）上，利用CPU定时器0（CPU-Timer 0）产生周期中断，在中断服务函数中翻转GPIO34电平，实现精确的1ms定时中断与500ms周期方波输出。通过示波器或逻辑分析仪测量GPIO34波形周期，验证定时精度。

硬件连接

实现原理

CPU定时器0是C2000内核自带的32位递减计数器。定时器时钟源为系统时钟SYSCLKOUT（本案例配置为150MHz），经过预定标器分频后驱动计数器递减。当计数器递减到0时，产生TINT0中断请求，并自动重装载PRD寄存器中的周期值。在中断服务函数中翻转GPIO34电平，即可获得精确的定时方波输出。

代码实现

// main.c - TMS320F28335 CPU-Timer0 精确延时中断示例
#include "DSP2833x_Device.h"
#include "DSP2833x_Examples.h"

// 中断周期定义：1ms @ 150MHz SYSCLKOUT
#define TIMER0_PERIOD  150000L   // 150MHz × 1ms = 150,000个时钟周期

// GPIO34翻转标志
volatile Uint32 g_toggleCount = 0;

// 中断服务函数原型
interrupt void cpu_timer0_isr(void);

void InitGpio34(void)
{
    EALLOW;
    GpioCtrlRegs.GPAMUX2.bit.GPIO34 = 0;   // 配置为GPIO功能
    GpioCtrlRegs.GPADIR.bit.GPIO34 = 1;    // 配置为输出
    GpioDataRegs.GPASET.bit.GPIO34 = 1;    // 初始输出高电平
    EDIS;
}

void InitCpuTimer0(void)
{
    // 定时器时钟 = SYSCLKOUT / (预定标器+1)
    // 此处预定标器设为0，即不分频，定时器时钟 = 150MHz
    CpuTimer0.RegsAddr = &CpuTimer0Regs;
    
    // 设置周期寄存器
    CpuTimer0Regs.PRD.all  = TIMER0_PERIOD - 1;  // 周期值（递减到0产生中断）
    CpuTimer0Regs.TPR.all  = 0;                   // 预定标器 = 0
    CpuTimer0Regs.TPRH.all = 0;
    
    // 初始化计数器值
    CpuTimer0Regs.TIM.all  = TIMER0_PERIOD - 1;
    
    // 中断控制
    CpuTimer0Regs.TCR.bit.TSS = 1;      // 停止定时器
    CpuTimer0Regs.TCR.bit.TRB = 1;      // 重装载
    CpuTimer0Regs.TCR.bit.FREE = 0;     // 仿真暂停时定时器也暂停
    CpuTimer0Regs.TCR.bit.SOFT = 0;
    
    // 使能定时器中断
    CpuTimer0Regs.TCR.bit.TIE = 1;      // 使能定时器中断
    
    // 中断向量表映射
    EALLOW;
    PieVectTable.TINT0 = &cpu_timer0_isr;
    EDIS;
}

interrupt void cpu_timer0_isr(void)
{
    // 翻转GPIO34
    GpioDataRegs.GPADAT.bit.GPIO34 ^= 1;
    g_toggleCount++;
    
    // 清除中断标志
    PieCtrlRegs.PIEACK.all = PIEACK_GROUP1;
}

void main(void)
{
    // 系统初始化（时钟150MHz，PLL配置等）
    InitSysCtrl();
    
    // 禁止全局中断
    DINT;
    
    // 初始化PIE控制寄存器
    InitPieCtrl();
    
    // 清除PIE中断标志并禁用
    IER = 0x0000;
    IFR = 0x0000;
    
    // 初始化PIE向量表
    InitPieVectTable();
    
    // 初始化GPIO34
    InitGpio34();
    
    // 初始化CPU定时器0
    InitCpuTimer0();
    
    // 使能CPU中断INT1（定时器0中断挂在INT1.7）
    IER |= M_INT1;
    
    // 使能PIE中断组1的第7通道
    PieCtrlRegs.PIEIER1.bit.INTx7 = 1;
    
    // 启动定时器0
    CpuTimer0Regs.TCR.bit.TSS = 0;
    
    // 使能全局中断
    EINT;
    ERTM;
    
    // 主循环：空转，所有工作由中断完成
    for(;;)
    {
        // 可在此添加低优先级任务
    }
}

关键配置说明

工程文件与编译

本案例基于TI官方例程框架，需要以下文件：

• DSP2833x_GlobalVariableDefs.c — 定义CpuTimer0Regs等全局寄存器结构体
• DSP2833x_PieCtrl.c — PIE控制器初始化
• DSP2833x_PieVect.c — PIE向量表初始化
• DSP2833x_SysCtrl.c — 系统时钟与外设时钟使能
• DSP2833x_CpuTimers.c — 定时器配置辅助函数（可选）

在CCS工程中添加上述源文件，包含头文件路径后编译。系统时钟配置为150MHz（PLLCR=10, DIVSEL=0）。

验证方法

测试步骤：

1. 将GPIO34引脚连接示波器探头，示波器地线接开发板GND；
2. 编译下载程序，运行后观察GPIO34输出波形；
3. 测量方波周期，预期为2.000ms（频率500Hz）；
4. 连续测量10个周期，记录最大偏差。

判定标准：

• 波形为占空比50%的方波，无毛刺抖动；
• 实测周期在1.998ms～2.002ms范围内（误差±0.1%）；
• 长时间运行（>1小时）周期稳定，无累积漂移。

预期输出：GPIO34输出周期2.000ms、频率500.0Hz的方波（由1ms中断周期翻转得到，该结果由定时器配置直接决定）。

注意事项

• 定时器中断服务函数应保持精简，避免在ISR中执行耗时操作导致定时溢出；
• 若系统时钟不是150MHz，需按实际频率重新计算TIMER0_PERIOD值；
• PIEACK_GROUP1必须在ISR末尾清除，否则后续中断无法响应；
• GPIO34在F28335上属于GPIOA组，操作寄存器为GPADAT/GPASET/GPACLEAR。