嵌入式系统中四种定时器模块详解：TPM、PIT、LPTMR、RTC

本文档是关于嵌入式系统中几种常见定时器模块的分析与归纳，包括TPM、PIT、LPTMR和RTC。这些定时器在微控制器设计中扮演着重要角色，用于实现各种定时、计数和中断功能。 1. TPM (Timer/PWM Module)： TPM是一种多功能定时器，它支持输入捕捉、输出比较和PWM信号生成。在KL25微控制器中，TPM有三个模块（TPM0、TPM1、TPM2），其中TPM0有6个通道，而TPM1和TPM2有2个通道。TPM可以设置为递增计数器，并在计数达到预设溢出值时触发中断。由于它支持低功耗模式，因此也被称为LPTPM。输入捕捉功能依赖于中断来实现，适用于电机控制和其他需要精确时间间隔的应用。 2. PIT (Periodic Interrupt Timer)： PIT是周期中断定时器，主要用于产生中断和触发DMA通道。每个定时器都有独立的溢出周期，且中断可屏蔽。PIT的操作包括定时器、调试模式下的冻结以及中断产生。在调试模式下，定时器的运行受MCR[FRZ]位控制。PIT适用于需要定期触发事件或实现定时中断的场景。 3. LPTMR (Low-Power Timer)： LPTMR是低功耗定时器，可配置为定时计数器或脉冲计数器，具有可选预分频因子和脉冲干扰滤波器。它可以跨不同电源模式（运行、等待、停止、低漏电和调试）工作，尤其在低功耗模式下，可通过产生中断请求唤醒系统。LPTMR适用于需要长时间计数或低功耗应用的场合。 4. RTC (Real-Time Clock)： RTC是一个独立供电的模块，即使主电源断电，也能由备用电源保持运行。RTC模块包括外部晶体振荡器、POR块、RTC计时器和软件复位控制位。RTC计时器由32位秒寄存器和16位预分频寄存器组成，支持报警功能和时间补偿。在电源异常或POR中断时，对RTC寄存器的访问受到限制，以保护数据的完整性。 总结，这四种定时器各有特点，TPM适合电机控制，PIT适用于中断定时，LPTMR则在低功耗环境下表现出色，而RTC则为系统提供准确的实时时间。了解和掌握这些定时器的工作原理和应用场合对于嵌入式系统的设计和优化至关重要。