概述
上一篇博文中注释了SPI外设模块，现在来介绍timer定时器模块。
另外，在最后一个章节中会上传额外添加详细注释的工程代码，完全开源，如有需要可自行下载。
目录
0 RISC-V SoC注解系列文章目录
1. 结构
2. timer模块
2.1 输入和输出端口
2.2 程序注解
3. 总结
参考：
0 RISC-V SoC注解系列文章目录
零、RISC-V SoC软核笔记详解——前言
一、RISC-V SoC内核注解——取指
二、RISC-V SoC内核注解——译码
三、RISC-V SoC内核注解——执行
四、RISC-V SoC内核注解——除法（试商法）
五、RISC-V SoC内核注解——中断
六、RISC-V SoC内核注解——通用寄存器
七、RISC-V SoC内核注解——总线
八、RISC-V SoC外设注解——GPIO
九、RISC-V SoC外设注解——SPI接口
十、RISC-V SoC外设注解——timer定时器
十一、RISC-V SoC外设注解——UART模块（终篇）
1. 结构
如下图，TIMER模块也是通过总线与内核进行交互的。该模块的主要功能是通过计数器达到计数阈值，来触发定时器中断。
2. timer模块
2.1 输入和输出端口
input wire clk,
input wire rst,
//内核给外设
input wire[31:0] data_i,
input wire[31:0] addr_i,
input wire we_i,
//外设给内核
output reg[31:0] data_o,
output wire int_sig_o //中断信号 2.2 程序注解
Step1：定义三个寄存器
1、控制寄存器：REG_CTRL
// [0]: timer enable 使能后计数器开始计数
// [1]: timer int enable 定时器中断使能（这个信号使能后，才表示我要发出中断信号）
// [2]: timer int pending, write 1 to clear it ，定时器中断等待信号，置1清0（清除C语言中的1），如下：timer_ctrl <= {data_i[31:3], (timer_ctrl[2] & (~data_i[2])), data_i[1:0]};
//虽然不清楚为什么C语言中不直接给0，但是给1之后，用硬件清零也是可以的。
//*中断的等待(pending)状态，有效时表示定时器中断正在等待(pending)*//
// addr offset: 0x00
2、计数阈值寄存器：REG_VALUE
3、当前计数值寄存器（只读）：REG_COUNT
// [0]: timer enable 1
// [1]: timer int enable 1
// [2]: timer int pending, write 1 to clear it ，C代码中初始化置1清零 1
中断的等待(pending)状态，有效时表示表示定时器中断正在等待(pending)*//
// addr offset: 0x00
reg[31:0] timer_ctrl;
// timer current count, read only
// addr offset: 0x04
reg[31:0] timer_count;
// timer expired value
// addr offset: 0x08
reg[31:0] timer_value; //设置阈值Step2：给这三个寄存器规划地址
//寄存器地址规划
localparam REG_CTRL = 4'h0; //定时器使能 定时器中断使能
localparam REG_COUNT = 4'h4; //定时器计数器（只读类型）
localparam REG_VALUE = 4'h8; //设置阈值Step3：对寄存器进行读写
（这部分与其他外设的读写大致相同，下面重点说明一下不同的地方，即主要对REG_CTRL这个寄存器的读写进行说明）。
1.C代码中（定时器初始化）：
TIMER0_REG(TIMER0_CTRL) = 0x07;//作者代码中就是这么写的 2.对应于硬件：
REG_CTRL = 32'b0111； 初始化状态时：使能定时器，使能定时器中断，清0中断等待位（置1清0）；
if (we_i == `WriteEnable) begin
case (addr_i[3:0])
REG_CTRL: begin
//timer_ctrl[2] 写1清0
timer_ctrl <= {data_i[31:3], (timer_ctrl[2] & (~data_i[2])), data_i[1:0]};
end // ~1 = 0
REG_VALUE: begin
timer_value <= data_i;
end
endcase 当定时器计数到计数阈值时，失能定时器，并将定时器等待位置1，以此判断触发定时器中断：
if ((timer_ctrl[0] == 1'b1) && (timer_count >= timer_value))
//定时器达到计数阈值，中断的等待(pending)状态置为1，触发中断（硬件中将 timer_ctrl[2]拉高之后）
begin
timer_ctrl[0] <= 1'b0;
timer_ctrl[2] <= 1'b1;
end assign int_sig_o是最终的中断信号，定时器中断使能 且 定时器达到计数阈值 发出中断信号，通过取指打拍模块if_id传给中断模块clint模块进行中断仲裁及处理
assign int_sig_o = ((timer_ctrl[1] == 1'b1) && (timer_ctrl[2] == 1'b1))? `INT_ASSERT: `INT_DEASSERT; 3. 总结
为了使得整个流程更加清晰，我们把作者的C代码和梳理的流程图放在下面。
作者写的相应的C代码如下：
#include <stdint.h>
#include "../include/timer.h"
#include "../include/gpio.h"
#include "../include/utils.h"
static volatile uint32_t count;
//主程序
int main()
{
count = 0;
#ifdef SIMULATION
TIMER0_REG(TIMER0_VALUE) = 500; // 10us period
TIMER0_REG(TIMER0_CTRL) = 0x07; // enable interrupt and start timer
while (1) {
if (count == 2) {
TIMER0_REG(TIMER0_CTRL) = 0x00; // stop timer
count = 0;
// TODO: do something
set_test_pass();
break;
}
}
#else
TIMER0_REG(TIMER0_VALUE) = 500000; // 10ms period
TIMER0_REG(TIMER0_CTRL) = 0x07; // enable interrupt and start timer
GPIO_REG(GPIO_CTRL) |= 0x1; // set gpio0 output mode
while (1) {
// 500ms
if (count == 50) {
count = 0;
GPIO_REG(GPIO_DATA) ^= 0x1; // toggle led
}
}
#endif
return 0;
}
//中断程序（C代码中触发中断事件并清除标志位REG_CTRL[2]）
void timer0_irq_handler()
{
TIMER0_REG(TIMER0_CTRL) |= (1 << 2) | (1 << 0); // clear int pending and start timer
//(1 << 2)=100 (1 << 0)=1
//(1 << 2) | (1 << 0)=101
//TIMER0_CTRL=TIMER0_CTRL|101
//因此当触发中断之后，清除定时器中断等待位REG_CTRL[2]（在C语言中将REG_CTRL[2]置1）
//并 使能定时器REG_CTRL[0]（计数器开始重新计数）。
count++;
} 流程总结:
最后
以上就是干净夏天为你收集整理的十、RISC-V SoC外设——timer定时器 代码讲解的全部内容，希望文章能够帮你解决十、RISC-V SoC外设——timer定时器 代码讲解所遇到的程序开发问题。
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