ZYNQ 学习定时器中断

1概述

定时器作为 PS 的重要组成部分,可以不受 CPU 的干预,自己独立运行,来完成计时、定时、中断以
及计算来自 MIO 或 EMIO 引脚的信号脉冲宽度等。
在 ZYNQ 嵌入式系统中,定时器的资源是非常丰富的,每个 Cortex-A9 处理器都有各自独立的 32 位私
有定时器和 32 位看门狗定时器,这两个 CPU 同时共享一个 64 位的全局定时器(Global Timer)。除此之外,PS 中还有一个 24 位的系统看门狗定时器(SWDT)和两个 TTC(Triple Timer Counters)。系统看门狗定时器可以在系统发生灾难性的故障时(如 PS 中的 PLL 工作异常)发出信号,使得系统程序重新启动,保证了系统安全可靠的运行。TTC 用于计算来自 MIO 引脚或 EMIO 引脚的信号脉冲宽度,每个 TTC 都有三个独立的计数器,其作用主要是:
(1)通过在每个计数时钟周期向上或向下计数来获得固定的时间间隔;
(2)PWM 输出,可以输出固定频率和占空比的方波;
(3)脉冲计数器,针对外部输入脉冲记录其脉冲宽度;
定时器的系统框图如下图所示:

### Zynq 平台下 LwIP 定时器中断的实现与配置 在 Zynq 平台上,LwIP 的定时器机制通过 `sys_timeout` 函数来管理定时事件。以下是关于其实现和配置的关键点: #### 1. **LwIP 内核定时器的工作原理** LwIP 使用基于轮询的时间管理系统。每次调用 `tcpip_thread` 或者类似的主循环时,会检查是否有到期的任务需要执行。以 `ip_reass_timer()` 为例,它是一个典型的定时器回调函数[^1]。 ```c static void ip_reass_timer(void *arg) { LWIP_UNUSED_ARG(arg); LWIP_DEBUGF(TCPIP_DEBUG, ("tcpip: ip_reass_tmr()\n")); ip_reass_tmr(); sys_timeout(IP_TMR_INTERVAL, ip_reass_timer, NULL); } ``` 上述代码展示了如何设置一个周期性的定时器任务。每当时间间隔到达指定值(如 `IP_TMR_INTERVAL`),就会再次注册自己到系统中,从而形成一个持续运行的定时器。 #### 2. **Zynq 中断系统的启用** 对于硬件层面的支持,在 Zynq 上通常需要使能全局中断控制器 (XScuGic),并确保特定外设的中断 ID 被正确激活。例如: ```c XScuGic_Enable(GicInstancePtr, TimerIntrId); // 启用计时器中断 ``` 此操作允许处理器响应来自外部设备(如定时器模块)发出的中断信号[^2]。 #### 3. **解决 lwIP 和 PL 用户自定义逻辑之间的中断冲突** 当同时使用 PS 端的 lwIP 协议栈以及 PL 设计中的 MIO 中断资源时,可能会遇到竞争条件或者优先级分配不当的情况。这主要是因为两者可能共享相同的中断源地址空间[^3]。 一种推荐的方法是从软件角度调整中断向量表布局;另一种方法则是改写驱动层代码,使得 lwIP 不再占用某些敏感区域内的 IRQ 号码。 #### 4. **扩展功能——支持动态长度数据传输** 如果希望进一步增强应用灵活性,则可以考虑引入额外的状态监控机制。比如利用定时器定期检测链路质量或缓冲区填充情况,并据此决定何时发起新连接尝试: ```python import time def check_connection_status(): while True: # 假定每隔250毫秒做一次健康状况评估 time.sleep(0.25) if not is_connected(): reconnect_logic() def main(): init_network_settings() try: check_connection_status() except KeyboardInterrupt: cleanup_resources() ``` 与此同时,针对收发流程也需精心设计相应的回调接口以便适应不同场景下的需求[^4]。 ---
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