看完这篇文章你就彻底懂啦｛保姆级讲解｝-----（I.MX6U驱动EPIT定时器中断《按键消抖》） 2023.5.10

news2025/10/27 9:11:34

前言

首先我们在使用开发板进行开发时，自然而然会使用到定时器这个外设，因为我们需要它来完成精准的定时功能，但是说到精准，我会在下一篇文章中使用其他的定时器来完成这个功能即GPT定时器。在本文章中我们会利用定时器中断来解决按键消抖功能，并且解决上一讲GPIO中断中的问题。

整体文件结构

在这里插入图片描述

源码分析（保姆级讲解）

带有消抖功能的按键初始化部分

void filterkey_init(void)
{	
	gpio_pin_config_t key_config;
	
	IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_UART1_CTS_B_GPIO1_IO18,0);	

	IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_UART1_CTS_B_GPIO1_IO18,0xF080);

	key_config.direction = kGPIO_DigitalInput;
	key_config.interruptMode = kGPIO_IntFallingEdge;
	key_config.outputLogic = 1;
	gpio_init(GPIO1, 18, &key_config);

	GIC_EnableIRQ(GPIO1_Combined_16_31_IRQn);

	system_register_irqhandler(GPIO1_Combined_16_31_IRQn, 
							   (system_irq_handler_t)gpio1_16_31_irqhandler, 
							   NULL);
	
	gpio_enableint(GPIO1, 18);		

	filtertimer_init(66000000/100);	
}

好！按照老样子，接下来开始详细讲解每行代码的用处，以及为什么这样写！

gpio_pin_config_t key_config;

声明了一个gpio_pin_config_t 类型，并且名称为key_config。那我们可以看下这个结构体中声明了什么？

typedef struct _gpio_pin_config
{
    gpio_pin_direction_t direction; 		/* GPIO方向:输入还是输出 */
    uint8_t outputLogic;            		/* 如果是输出的话，默认输出电平 */
	gpio_interrupt_mode_t interruptMode;	/* 中断方式 */
} gpio_pin_config_t;

其中声明了三个变量，分别是direction，outputLogic和interruptMode。

其中gpio_pin_direction_t 结构体如下所示：

typedef enum _gpio_pin_direction
{
    kGPIO_DigitalInput = 0U,  		/* 输入 */
    kGPIO_DigitalOutput = 1U, 		/* 输出 */
} gpio_pin_direction_t;

其中gpio_interrupt_mode_t 结构体如下所示：

typedef enum _gpio_interrupt_mode
{
    kGPIO_NoIntmode = 0U, 				/* 无中断功能 */
    kGPIO_IntLowLevel = 1U, 			/* 低电平触发	*/
    kGPIO_IntHighLevel = 2U, 			/* 高电平触发 */
    kGPIO_IntRisingEdge = 3U, 			/* 上升沿触发	*/
    kGPIO_IntFallingEdge = 4U, 			/* 下降沿触发 */
    kGPIO_IntRisingOrFallingEdge = 5U, 	/* 上升沿和下降沿都触发 */
} gpio_interrupt_mode_t;	

IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_UART1_CTS_B_GPIO1_IO18,0);

初始化IO复用功能为用为GPIO1_IO18。

IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_UART1_CTS_B_GPIO1_IO18,0xF080);

配置GPIO1_IO18的IO属性 ，主要可设置功能如下，具体配置根据具体使用情况而定：

*bit 16:0 HYS关闭
*bit [15:14]: 11 默认22K上拉
*bit [13]: 1 pull功能
*bit [12]: 1 pull/keeper使能
*bit [11]: 0 关闭开路输出
*bit [7:6]: 10 速度100Mhz
*bit [5:3]: 000 关闭输出
*bit [0]: 0 低转换率

key_config.direction = kGPIO_DigitalInput;

设置GPIO1_IO18方向为输入。

key_config.interruptMode = kGPIO_IntFallingEdge;

设置GPIO1_IO18为下降沿触发。

key_config.outputLogic = 1;

设置GPIO1_IO18初始电平为1，即高电平。

gpio_init(GPIO1, 18, &key_config);

因为要产生GPIO中断，所以需要配置中断号等其他设置。

GIC_EnableIRQ(GPIO1_Combined_16_31_IRQn);

使能GIC中对应的中断

system_register_irqhandler(GPIO1_Combined_16_31_IRQn, 
							   (system_irq_handler_t)gpio1_16_31_irqhandler, 
							   NULL);

注册中断服务函数，并且名称为gpio1_16_31_irqhandler，即产生GPIO中断后，会自动进入该中断服务函数。

其

gpio_enableint(GPIO1, 18);

使能GPIO1_IO18的中断功能

filtertimer_init(66000000/100);

初始化EPIT定时器,10ms

带有消抖功能的EPIT定时器初始化部分

void filtertimer_init(unsigned int value)
{
	EPIT1->CR = 0;
	
	EPIT1->CR = (1<<24 | 1<<3 | 1<<2 | 1<<1);

	EPIT1->LR = value;

	EPIT1->CMPR	= 0;	
	
	GIC_EnableIRQ(EPIT1_IRQn);	

	system_register_irqhandler(EPIT1_IRQn, (system_irq_handler_t)filtertimer_irqhandler, NULL);	
}

好！按照老样子，接下来开始详细讲解每行代码的用处，以及为什么这样写！

EPIT1->CR = 0;

//先清零

EPIT1->CR = (1<<24 | 1<<3 | 1<<2 | 1<<1);

该寄存器具体配置如下：

在这里插入图片描述
在讲为什么会这样配置该寄存器之前，我们先了解下EPIT定时器的工作原理。

在这里插入图片描述

由上图所示，我们分别说以下6点：

①、这是个多路选择器，用来选择 EPIT 定时器的时钟源，EPIT 共有 3 个时钟源可选择，ipg_clk、ipg_clk_32k 和 ipg_clk_highfreq。

②、这是一个 12 位的分频器，负责对时钟源进行分频，12 位对应的值是 0~ 4095，对应着1~4096 分频。

③、经过分频的时钟进入到 EPIT 内部，在 EPIT 内部有三个重要的寄存器：计数寄存器(EPIT_CNR)、加载寄存器(EPIT_LR)和比较寄存器(EPIT_CMPR)，这三个寄存器都是 32 位的。

EPIT 是一个向下计数器，也就是说给它一个初值，它就会从这个给定的初值开始递减，直到减为 0，计数寄存器里面保存的就是当前的计数值。如果 EPIT 工作在 set-and-forget 模式下，当计数寄存器里面的值减少到 0，EPIT 就会重新从加载寄存器读取数值到计数寄存器里面，重新开始向下计数。比较寄存器里面保存的数值用于和计数寄存器里面的计数值比较，如果相等的话就会产生一个比较事件。

④、比较器。

⑤、EPIT 可以设置引脚输出，如果设置了的话就会通过指定的引脚输出信号。

⑥、产生比较中断，也就是定时中断。

EPIT 定时器有两种工作模式：set-and-forget 和 free-running，这两个工作模式的区别如下：

set-and-forget 模式：EPITx_CR(x=1，2)寄存器的 RLD 位置 1 的时候 EPIT 工作在此模式下，在此模式下 EPIT 的计数器从加载寄存器 EPITx_LR 中获取初始值，不能直接向计数器寄存器写入数据。不管什么时候，只要计数器计数到 0，那么就会从加载寄存器 EPITx_LR 中重新加载数据到计数器中，周而复始。

free-running 模式：EPITx_CR 寄存器的 RLD 位清零的时候 EPIT 工作在此模式下，当计数器计数到0以后会重新从0XFFFFFFFF开始计数，并不是从加载寄存器EPITx_LR中获取数据。

所以通过了解了上述功能后，我们来看下这行代码都做了些什么

EPIT1->CR = (1<<24 | 1<<3 | 1<<2 | 1<<1);
  1. 1<<1：当计数器在每次变为0之后，会从加载寄存器读取下一轮计数的初始值。
  2. 1<<2 ：当为1时，代表使能比较中断，即当计数器的值现在和我们设定的比较值相等时，会触发定时器中断。
  3. 1<<3：为 1 的时候工作在 set-and-forget 模式，即会从会从加载寄存器读取下一轮计数的初始值。
  4. 1<<24：选择定时器的时钟源为Peripheral 时钟(ipg_clk)，即66MHz。
EPIT1->LR = value;

EPIT1->LR 时加载寄存器。

EPIT1->CMPR	= 0;

EPIT1->CMPR是比较值，意味着当加载寄存器从value减少到0之后，会触发定时器中断。

GIC_EnableIRQ(EPIT1_IRQn);

使能GIC中对应的中断

system_register_irqhandler(EPIT1_IRQn, (system_irq_handler_t)filtertimer_irqhandler, NULL);

注册中断服务函数filtertimer_irqhandler

gpio中断服务函数部分

void gpio1_16_31_irqhandler(void)
{ 
	/* 开启定时器 */
	filtertimer_restart(66000000/100);

	/* 清除中断标志位 */
	gpio_clearintflags(GPIO1, 18);
}

void filtertimer_restart(unsigned int value)
{
	EPIT1->CR &= ~(1<<0);	/* 先关闭定时器 */
	EPIT1->LR = value;		/* 计数值 			*/
	EPIT1->CR |= (1<<0);	/* 打开定时器 		*/
}

按键消抖其实就是在按键按下以后延时一段时间再去读取按键值，如果此时按键值还有效那就表示这是一次有效的按键，中间的延时就是消抖的。因为中断服务函数最基本的要求就是快进快出！

当按键按下以后触发按键中断，在按键中断中开启一个定时器，定时周期为 10ms，当定时时间到了以后就会触发定时器中断，最后在定时器中断处理函数中读取按键的值，如果按键值还是按下状态那就表示这是一次有效的按键。

那我们如果想让其10ms触发一次定时器中断，我们应该设置多大的value。

计算公式如下

Tout = ((frac +1 )* value) / Tclk;

其中：

Tclk：EPIT1 的输入时钟频率(单位 Hz)
Tout：EPIT1 的溢出时间(单位 S)。
frac：分频值，默认是0，代表是1分频

那么1ms = （（0+1）* 66000000/100）/66000000 = 1/100s=10ms

gpio_clearintflags(GPIO1, 18);

每次完成一次gpio中断响应后，我们需要手动清除中断标志位，方便下一次进入中断函数。

定时器中断服务函数部分

void filtertimer_irqhandler(void)
{ 
	static unsigned char state = OFF;

	if(EPIT1->SR & (1<<0)) 					/* 判断比较事件是否发生			*/
	{
		filtertimer_stop();					/* 关闭定时器 				*/
		if(gpio_pinread(GPIO1, 18) == 0)	/* KEY0 				*/
		{
			state = !state;
			beep_switch(state);				/* 反转蜂鸣器 				*/
		}
	}
		
	EPIT1->SR |= 1<<0; 						/* 清除中断标志位 				*/
}

if(EPIT1->SR & (1<<0)) 					/* 判断比较事件是否发生			*/
{
	filtertimer_stop();					/* 关闭定时器 				*/
	if(gpio_pinread(GPIO1, 18) == 0)	/* KEY0 				*/
	{
		state = !state;
		beep_switch(state);				/* 反转蜂鸣器 				*/
	}
}

此函数先读取 EPIT1_SR 寄存器，判断当前的中断是否为比较事件，如果是的话，并且此时gpio状态还是低电平状态，则代表此时按键按下，即我们将蜂鸣器翻转即可。

EPIT1->SR |= 1<<0; 						/* 清除中断标志位 				*/

每次完成一次定时器中断响应后，我们需要手动清除中断标志位，方便下一次进入中断函数。

while循环部分

while(1)			
	{	
		state = !state;
		led_switch(LED0, state);
		delay(500);
	}

每隔500ms，led灯亮灭。

最终编译验证

按下 KEY 就会控制蜂鸣器的开关，并且 LED0 不断的闪烁

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