arduino esp32-c3定时器开发文档

ESP32-C3定时器开发文档

ESP32-C3是一款低功耗、高性能的Wi-Fi和蓝牙双模SoC，它集成了多个定时器，可以用于各种应用场景，如PWM控制、定时中断、计时等。本文将介绍ESP32-C3定时器的使用方法。

一、ESP32-C3定时器的类型

ESP32-C3有四种类型的定时器，分别为：通用定时器、高精度定时器、看门狗定时器、RTC定时器。

1.通用定时器

ESP32-C3有两个通用定时器，可以用于PWM控制、定时中断、计时等。这两个定时器分别为定时器0和定时器1，每个定时器有16位的自由运行计数器和一个16位的比较器。通用定时器的主要特点如下：

- 可以配置为定时器或计数器
- 支持自由运行计数器和比较器
- 支持自动重载计数器
- 支持PWM输出
- 支持定时中断

2.高精度定时器

ESP32-C3有一个高精度定时器，可以用于需要高精度计时的应用场景。这个定时器是单向计时器，可以自由设置计时周期和定时中断时间。高精度定时器的主要特点如下：

- 可以设置自由运行计数器的计数周期
- 可以设置定时中断时间
- 支持单向计时模式
- 支持自动重载计数器

3.看门狗定时器

ESP32-C3有一个看门狗定时器，可以用于应用程序中的异常保护。当应用程序出现异常时，看门狗定时器会自动重启系统。看门狗定时器的主要特点如下：

- 可以设置看门狗定时器的计数周期
- 支持看门狗定时器中断
- 支持自动重载计数器

4.RTC定时器

ESP32-C3有一个RTC定时器，可以用于实时时钟应用。RTC定时器的主要特点如下：

- 可以设置RTC计数器的计数周期
- 支持RTC定时器中断
- 支持自动重载计数器

二、ESP32-C3定时器的使用步骤

1.初始化定时器

在使用定时器前，需要先初始化定时器。以定时器0为例，初始化代码如下：

// 配置定时器0的参数
timer_config_t timer_cfg = {
.divider = 16, // 定时器分频系数
.counter_dir = TIMER_COUNT_UP, // 定时器计数器方向
.counter_en = TIMER_PAUSE, // 定时器计数器是否启动
.alarm_en = TIMER_ALARM_EN, // 定时器报警是否启动
.auto_reload = TIMER_AUTORELOAD_EN, // 定时器是否自动重载
.counter_bit_width = TIMER_DATA_WIDTH_16BIT, // 定时器计数器位宽
.alarm_value = 10000, // 定时器报警值
};

// 初始化定时器0
timer_init(TIMER_GROUP_0, TIMER_0, &timer_cfg);

2.启动定时器

初始化定时器后，需要启动定时器才能开始计时。以定时器0为例，启动代码如下：

timer_start(TIMER_GROUP_0, TIMER_0);

3.设置定时器中断

如果需要在定时器到达一定时间后触发中断，则需要设置定时器中断。以定时器0为例，设置中断代码如下：

// 配置定时器0中断参数
timer_isr_t isr_cfg = {
.func = timer0_isr, // 定时器中断处理函数
.arg = NULL, // 中断处理函数参数
};

// 注册定时器0中断
timer_isr_register(TIMER_GROUP_0, TIMER_0, &isr_cfg, NULL, 0);

4.停止定时器

如果需要停止定时器，则可以使用以下代码：

timer_pause(TIMER_GROUP_0, TIMER_0);

5.重启定时器

如果定时器已经停止，则可以使用以下代码重启定时器：

timer_start(TIMER_GROUP_0, TIMER_0);

6.设置定时器报警值

如果需要定时器到达一定时间后触发报警，则需要设置定时器报警值。以定时器0为例，设置报警值代码如下：

timer_set_alarm_value(TIMER_GROUP_0, TIMER_0, 20000);

7.获取定时器计数器值

如果需要获取定时器的计数器值，则可以使用以下代码：

uint64_t timer_value;
timer_get_counter_value(TIMER_GROUP_0, TIMER_0, &timer_value);

8.清除定时器中断标志

当定时器中断被触发后，需要清除中断标志才能继续触发中断。以定时器0为例，清除中断标志代码如下：

timer_group_clr_intr_status(TIMER_GROUP_0, TIMER_0);

三、ESP32-C3定时器应用示例

以下是一个使用定时器0实现PWM输出的示例代码：

#include "driver/timer.h"

#define LED_PIN 2
#define PWM_FREQ 1000
#define PWM_MAX_DUTY 1023

void timer0_isr(void *arg)
{
timer_group_clr_intr_status(TIMER_GROUP_0, TIMER_0);
static uint32_t pwm_count = 0;
static uint16_t pwm_duty = 0;
pwm_count++;
if (pwm_count >= (1000000 / PWM_FREQ)) {
pwm_count = 0;
pwm_duty++;
if (pwm_duty > PWM_MAX_DUTY) {
pwm_duty = 0;
}
timer_set_alarm_value(TIMER_GROUP_0, TIMER_0, (1000000 / PWM_FREQ));
timer_set_counter_value(TIMER_GROUP_0, TIMER_0, 0);
ledc_set_duty(LEDC_LOW_SPEED_MODE, LEDC_CHANNEL_0, pwm_duty);
ledc_update_duty(LEDC_LOW_SPEED_MODE, LEDC_CHANNEL_0);
}
}

void app_main()
{
// 初始化LED
gpio_pad_select_gpio(LED_PIN);
gpio_set_direction(LED_PIN, GPIO_MODE_OUTPUT);
gpio_set_level(LED_PIN, 0);

// 配置定时器0的参数
timer_config_t timer_cfg = {
.divider = 16, // 定时器分频系数
.counter_dir = TIMER_COUNT_UP, // 定时器计数器方向
.counter_en = TIMER_PAUSE, // 定时器计数器是否启动
.alarm_en = TIMER_ALARM_EN, // 定时器报警是否启动
.auto_reload = TIMER_AUTORELOAD_EN, // 定时器是否自动重载
.counter_bit_width = TIMER_DATA_WIDTH_16BIT, // 定时器计数器位宽
.alarm_value = (1000000 / PWM_FREQ), // 定时器报警值
};

// 初始化定时器0
timer_init(TIMER_GROUP_0, TIMER_0, &timer_cfg);

// 注册定时器0中断
timer_isr_t isr_cfg = {
.func = timer0_isr, // 定时器中断处理函数
.arg = NULL, // 中断处理函数参数
};
timer_isr_register(TIMER_GROUP_0, TIMER_0, &isr_cfg, NULL, 0);

// 设置PWM输出
ledc_timer_config_t ledc_timer_cfg = {
.duty_resolution = LEDC_TIMER_10_BIT, // PWM位宽
.freq_hz = PWM_FREQ, // PWM频率
.speed_mode = LEDC_LOW_SPEED_MODE, // PWM速度模式
.timer_num = LEDC_TIMER_0, // PWM定时器号
.clk_cfg = LEDC_AUTO_CLK, // PWM时钟配置
};
ledc_timer_config(&ledc_timer_cfg);
ledc_channel_config_t ledc_channel_cfg = {
.channel = LEDC_CHANNEL_0, // PWM通道号
.duty = 0, // PWM占空比
.gpio_num = LED_PIN, // PWM输出引脚
.speed_mode = LEDC_LOW_SPEED_MODE, // PWM速度模式
.timer_sel = LEDC_TIMER_0, // PWM定时器号
};
ledc_channel_config(&ledc_channel_cfg);
ledc_fade_func_install(0);

// 启动定时器0
timer_start(TIMER_GROUP_0, TIMER_0);
}