AXI Timer IP核实战：从PWM生成到中断处理的全流程配置指南

AXI Timer IP核实战：从PWM生成到中断处理的全流程配置指南

在嵌入式系统与FPGA设计中，精确的定时控制是驱动电机、生成通信协议、管理任务调度乃至实现复杂人机交互的基石。当你面对一个需要精准脉冲、周期性事件或实时响应的项目时，一个功能强大且易于集成的硬件定时器IP核往往能成为破局的关键。Xilinx（现AMD）提供的AXI Timer IP核，正是这样一位“沉默的助手”。它远不止是一个简单的计数器，而是一个集成了生成、捕获、PWM及中断功能的完整定时子系统，通过标准的AXI4-Lite接口无缝融入你的SoC设计。

然而，官方文档往往侧重于寄存器位域的罗列和功能模式的枚举，对于初次接触的开发者而言，如何将其转化为可运行、可调试的实际工程代码，中间仍有一道需要跨越的鸿沟。你是否曾对着寄存器列表感到困惑，不确定配置的先后顺序？是否在调试PWM波形时，发现占空比与预期不符？又或者在处理中断时，遭遇了无法进入中断服务例程的窘境？

本文将从一名实战工程师的视角出发，彻底拆解AXI Timer IP核的应用流程。我们不满足于理论的复述，而是聚焦于“如何做”和“为什么这么做”。你将看到完整的配置代码片段、真实的调试逻辑分析仪截图（文字描述替代）、以及那些手册中未曾明说，却在实际项目中至关重要的“坑点”与技巧。无论你是正在评估该IP核的选型，还是已经将其纳入设计却卡在了某个环节，这篇文章都将为你提供一条清晰的、从零到一的实现路径。

1. 理解核心：AXI Timer的架构与工作模式精要

在动手写代码之前，我们必须先在心里建立起AXI Timer的清晰模型。这个IP核内部包含两个独立的32位定时器（Timer 0和Timer 1），它们既可以独立工作，也可以协同运作，甚至合并为一个64位定时器。每个定时器的核心都由三个关键寄存器驱动：控制状态寄存器（TCSR）、加载寄存器（TLR）和计数寄存器（TCR）。

TCSR是大脑，它决定了定时器是递增还是递减计数、选择哪种工作模式、是否使能中断或自动重载。TLR是初始值仓库，计数器从这里获取起点。TCR则是实时战场，它的值随着时钟节拍不断变化，反映了当前的计数状态。理解这三者的关系，是灵活驾驭这个IP核的前提。

AXI Timer主要支持四种工作模式，每种模式都对应着不同的应用场景：

• 生成模式：这是最基础的定时器模式。计数器从TLR值开始，按照设定的方向（增/减）计数，到达边界（全1后归零，或全零后跳变）时，可以产生一个周期的高电平脉冲（Generate Out信号），并可选择是否触发中断。它常用于产生精确的时间延迟、周期性触发事件或作为看门狗。
• 捕获模式：此模式下，定时器化身为一个“事件记录仪”。当外部捕获触发信号（Capture Trig）有效时，计数器当前的瞬时值会被“冻结”并锁存到TLR寄存器中，同时可产生中断通知处理器。这非常适合测量外部脉冲的宽度、频率或记录事件发生的精确时刻。
• PWM模式：这是将两个定时器捆绑使用的经典场景。Timer 0负责设定PWM波的整个周期，Timer 1则设定高电平（或低电平，取决于配置）的持续时间，两者共同协作，产生占空比可调的脉冲波形。这是驱动LED调光、电机调速、舵机控制的直接工具。
• 级联模式：当32位计数范围（约43秒@100MHz）不够用时，可以将Timer 0和Timer 1级联，形成一个64位定时器，从而获得极其漫长的定时周期（约5849年！）。此时，Timer 1作为高32位，Timer 0作为低32位，由TCSR0统一控制。

为了更直观地区分这些模式的核心配置差异，可以参考下表：

工作模式	核心用途	关键配置位 (以Timer 0为例)	主要输出信号
生成模式	定时、延时、事件触发	MDT0=0, GENT0=1, ENT0=1	Generate Out0, Interrupt
捕获模式	测量脉冲宽度、频率	MDT0=1, CAPT0=1, ENT0=1	Interrupt (TLR捕获值)
PWM模式	产生脉宽调制波形	MDT0=0, MDT1=0, PWMA0=1, GENT0=1, GENT1=1	PWM0
级联模式	超长周期定时	CASC=1, MDT0=0 (生成) 或 MDT0=1 (捕获)	Generate Out0 / Interrupt

提示：上表中的配置位仅为该模式下的必要设置，实际应用中还需根据需求配置计数方向(UDT)、中断使能(ENIT)、自动重载(ARHT)等。ENT0=1表示使能计数器，通常在完成所有配置后最后置位。

2. 实战起点：Vivado中的IP核配置与集成

理论清晰后，我们进入第一个实战环节——在Vivado设计套件中实例化并配置AXI Timer IP核。这个过程虽然图形化，但几个关键选项的理解直接影响后续软件驱动的编写。

1. 创建或打开工程：在Vivado中新建一个Block Design项目，或打开已有的设计。
2. 添加IP核：在Diagram窗口中，点击“+”号，搜索“AXI Timer”，双击添加。
3. 关键参数配置：双击添加的AXI Timer实例，打开配置窗口。这里有几个需要仔细斟酌的选项：
   • Timer Width：这是定时器的位宽，可选8、16、32。对于绝大多数应用，32位是标准选择，它能提供足够的计数范围。除非资源极其紧张或有特殊对齐要求，否则保持默认32。
   • Number of Timers：选择“2”。即使你暂时只用一个，选择两个也为未来功能扩展（如PWM模式）留有余地，且资源开销增加很小。
   • Enable Capture Triggers：如果你计划使用捕获模式来测量外部信号，务必勾选此项。它会将capturetrig0/1端口引出到IP核外部。
   • Active state of ...：这两项决定了信号的极性。
     • Capture Trigger：选择高有效（Active High）意味着当外部输入信号为高电平时触发捕获事件。根据你的外部传感器或信号源特性选择。
     • Generate Out Signal：选择高有效意味着当定时器计数完成时，输出一个高电平脉冲。这通常更符合直觉。
4. 连接与自动化：使用“Run Connection Automation”和“Run Block Automation”功能，让Vivado自动完成AXI互联、时钟和复位网络的连接。检查生成的连接图，确保S_AXI接口连接到处理系统的AXI总线，时钟和复位正确连接。
5. 生成输出产品：在Sources窗口中右键点击Block Design，选择“Generate Output Products”。这一步会生成IP核的网表、约束文件以及最重要的——供软件开发使用的硬件定义文件（xparameters.h等）。

完成以上步骤后，你的硬件平台就拥有了一个可用的AXI Timer外设。接下来，重心转移到软件层面，如何通过代码与它对话。

3. 软件驱动开发：寄存器操作与基础模式实现

有了硬件平台，我们需要编写软件来配置和控制它。通常我们会基于Xilinx提供的Vitis/XSDK或Vitis统一软件平台进行开发。首先，在Vitis中创建应用工程，并导入刚才Vivado导出的硬件平台（.xsa文件）。

驱动开发的核心是理解并操作内存映射的寄存器。Vitis工具会为我们生成一个包含基地址和寄存器偏移量的头文件（如xparameter.h）。假设我们的Timer实例名为axi_timer_0，那么我们可以这样定义访问宏：

#include "xparameters.h"
#include "xil_io.h"

// 假设从 xparameters.h 中获取的基地址
#define TIMER_BASE_ADDR XPAR_AXI_TIMER_0_BASEADDR

// 寄存器偏移量定义 (偏移量相对于基地址)
#define TCSR0_OFFSET 0x00 // 控制状态寄存器0
#define TLR0_OFFSET  0x04 // 加载寄存器0
#define TCR0_OFFSET  0x08 // 计数寄存器0
#define TCSR1_OFFSET 0x10 // 控制状态寄存器1
#define TLR1_OFFSET  0x14 // 加载寄存器1
#define TCR1_OFFSET  0x18 // 计数寄存器1

// 方便的寄存器读写宏
#define TIMER_REG_WRITE(offset, data) \
    Xil_Out32((TIMER_BASE_ADDR) + (offset), (data))
#define TIMER_REG_READ(offset) \
    Xil_In32((TIMER_BASE_ADDR) + (offset))

现在，让我们实现一个最基本的生成模式定时器，让它每隔1秒产生一次中断。假设系统AXI时钟频率为100MHz。

/**
 * 配置Timer 0为自动重载的递减计数生成模式，并设置1秒周期
 * @param base_addr Timer IP核基地址
 */
void timer_init_gen_mode(u32 base_addr) {
    u32 tcsr0_val;
    u32 load_val;

    // 1. 停止定时器，并清除可能存在的旧中断标志
    // 先读取当前TCSR0值，然后清除ENT0位以停止，并写1清除TINT0中断标志
    tcsr0_val = TIMER_REG_READ(TCSR0_OFFSET);
    tcsr0_val &= ~(1 << 7); // 清除ENT0 (bit7)
    tcsr0_val |= (1 << 8);  // 写1清除TINT0标志 (bit8)
    TIMER_REG_WRITE(TCSR0_OFFSET, tcsr0_val);

    // 2. 计算并设置加载值TLR0
    // 公式: 定时周期 = (TLR0 + 2) * 时钟周期
    // 对于递减模式，要定时1秒，TLR0 = (定时周期 / 时钟周期) - 2
    // 时钟周期 = 1 / 100e6 = 10 ns
    // TLR0 = (1.0 / 10e-9) - 2 = 100000000 - 2 = 99999998
    load_val = 100000000 - 2; // 1秒 @100MHz
    TIMER_REG_WRITE(TLR0_OFFSET, load_val);

    // 3. 配置TCSR0寄存器
    tcsr0_val = 0; // 从零开始构建配置值
    tcsr0_val |= (0 << 0);   // MDT0=0: 生成模式
    tcsr0_val |= (0 << 1);   // UDT0=0: 递减计数 (注意：0是递减，1是递增，此处容易混淆，需查手册确认)
    // 根据手册，UDT=0为递减，=1为递增。我们使用递减。
    tcsr0_val |= (1 << 2);   // GENT0=1: 使能生成输出
    tcsr0_val |= (0 << 3);   // CAPT0=0: 不使能捕获
    tcsr0_val |= (1 << 4);   // ARHT0=1: 自动重载
    tcsr0_val |= (1 << 5);   // LOAD0=1: 加载TLR0值到计数器 (此位写1后会自动清零)
    tcsr0_val |= (1 << 6);   // ENIT0=1: 使能中断
    // ENT0位(bit7)先不使能，等加载完成后再使能
    // TINT0位(bit8)是状态位，只读，写1清除，我们稍后清除
    // PWMA0, ENALL, CASC等位保持为0

    // 4. 先写入配置，并执行加载操作
    TIMER_REG_WRITE(TCSR0_OFFSET, tcsr0_val);

    // 5. 短暂延时，确保加载完成（通常一个时钟周期即可，此处用循环等待）
    // 然后，再次读取TCSR0，确保LOAD0位已自动清零，再使能定时器
    while (TIMER_REG_READ(TCSR0_OFFSET) & (1 << 5)); // 等待LOAD0位清零
    tcsr0_val = TIMER_REG_READ(TCSR0_OFFSET);
    tcsr0_val |= (1 << 7); // 置位ENT0，启动定时器
    TIMER_REG_WRITE(TCSR0_OFFSET, tcsr0_val);

    // 6. 清除可能因加载操作产生的虚假中断标志（可选但推荐）
    tcsr0_val = TIMER_REG_READ(TCSR0_OFFSET);
    tcsr0_val |= (1 << 8); // 写1清除TINT0
    TIMER_REG_WRITE(TCSR0_OFFSET, tcsr0_val);
}

注意：上述代码中关于UDT位的注释指出了手册中一个常见的混淆点。不同版本或系列的IP核，递减/递增的定义可能不同。务必以你所用IP核版本的数据手册（DS764）为准。最保险的方法是编写一个简单的测试程序，通过读取TCR寄存器的变化来验证计数方向。

这段代码展示了配置一个定时器的完整流程：停止->设置参数->加载->启动。其中，等待LOAD位清零的步骤是很多新手容易忽略的，如果不等待，在LOAD位置1的同时就使能ENT，可能导致计数器从错误的值开始计数。

4. 核心应用：生成精确PWM波形的全流程解析

PWM模式是AXI Timer最广泛的应用之一。它利用两个定时器协同工作，一个定周期，一个定占空比。这里我们实现一个生成1kHz频率、30%占空比PWM波形的例子。

首先，明确PWM模式下的硬件连接：我们只需要使用pwm0这个输出引脚。generateout0和generateout1在内部被用于控制PWM逻辑，通常无需外部连接。

软件配置的关键在于理解Timer 0和Timer 1的角色分工，以及计数方向对计算公式的影响。我们选择递减计数模式，因为它对应的公式更直观：周期 = (TLR0 + 2) * Tclk， 高电平时间 = (TLR1 + 2) * Tclk。

/**
 * 配置AXI Timer为PWM模式，产生指定频率和占空比的波形
 * @param base_addr Timer IP核基地址
 * @param freq_hz 期望的PWM频率 (Hz)
 * @param duty_cycle 期望的占空比 (0.0 到 1.0)
 */
void timer_init_pwm_mode(u32 base_addr, u32 freq_hz, float duty_cycle) {
    u32 tcsr0_val, tcsr1_val;
    u32 load0_val, load1_val;
    float period_sec, high_time_sec;
    u32 clock_freq_hz = 100000000; // AXI时钟频率，假设为100MHz
    float clock_period_sec = 1.0 / clock_freq_hz;

    // 1. 停止两个定时器
    tcsr0_val = TIMER_REG_READ(TCSR0_OFFSET);
    tcsr1_val = TIMER_REG_READ(TCSR1_OFFSET);
    tcsr0_val &= ~(1 << 7); // 清除ENT0
    tcsr1_val &= ~(1 << 7); // 清除ENT1
    TIMER_REG_WRITE(TCSR0_OFFSET, tcsr0_val);
    TIMER_REG_WRITE(TCSR1_OFFSET, tcsr1_val);

    // 2. 计算TLR0和TLR1的值 (递减计数模式)
    period_sec = 1.0 / freq_hz;
    high_time_sec = period_sec * duty_cycle;

    // 公式: TLR = (时间 / 时钟周期) - 2
    load0_val = (u32)(period_sec / clock_period_sec) - 2;
    load1_val = (u32)(high_time_sec / clock_period_sec) - 2;

    // 边界检查：确保值在32位范围内且大于0
    if (load0_val > 0xFFFFFFFE || load1_val > 0xFFFFFFFE || load0_val < load1_val) {
        xil_printf("Error: Invalid frequency or duty cycle for PWM calculation.\r\n");
        return;
    }

    // 3. 设置加载寄存器
    TIMER_REG_WRITE(TLR0_OFFSET, load0_val);
    TIMER_REG_WRITE(TLR1_OFFSET, load1_val);

    // 4. 配置TCSR0寄存器 (控制Timer 0，并开启PWM模式)
    tcsr0_val = 0;
    tcsr0_val |= (0 << 0);   // MDT0=0: 生成模式
    tcsr0_val |= (0 << 1);   // UDT0=0: 递减计数
    tcsr0_val |= (1 << 2);   // GENT0=1: 使能生成输出 (PWM必需)
    tcsr0_val |= (0 << 3);   // CAPT0=0
    tcsr0_val |= (1 << 4);   // ARHT0=1: 自动重载，保证连续波形
    tcsr0_val |= (1 << 5);   // LOAD0=1: 加载TLR0
    tcsr0_val |= (0 << 6);   // ENIT0=0: PWM通常不需要中断，除非要动态调整
    tcsr0_val |= (1 << 9);   // PWMA0=1: **关键！使能PWM模式**
    // ENT0稍后使能

    // 5. 配置TCSR1寄存器 (控制Timer 1)
    tcsr1_val = 0;
    tcsr1_val |= (0 << 0);   // MDT1=0: 生成模式
    tcsr1_val |= (0 << 1);   // UDT1=0: 递减计数 (需与Timer0一致)
    tcsr1_val |= (1 << 2);   // GENT1=1: 使能生成输出 (PWM必需)
    tcsr1_val |= (0 << 3);   // CAPT1=0
    tcsr1_val |= (1 << 4);   // ARHT1=1: 自动重载
    tcsr1_val |= (1 << 5);   // LOAD1=1: 加载TLR1
    tcsr1_val |= (0 << 6);   // ENIT1=0
    // ENT1稍后使能

    // 6. 写入配置并加载
    TIMER_REG_WRITE(TCSR0_OFFSET, tcsr0_val);
    TIMER_REG_WRITE(TCSR1_OFFSET, tcsr1_val);

    // 7. 等待加载完成
    while (TIMER_REG_READ(TCSR0_OFFSET) & (1 << 5)); // 等待LOAD0清零
    while (TIMER_REG_READ(TCSR1_OFFSET) & (1 << 5)); // 等待LOAD1清零

    // 8. 同时启动两个定时器
    tcsr0_val = TIMER_REG_READ(TCSR0_OFFSET);
    tcsr1_val = TIMER_REG_READ(TCSR1_OFFSET);
    tcsr0_val |= (1 << 7); // 置位ENT0
    tcsr1_val |= (1 << 7); // 置位ENT1
    TIMER_REG_WRITE(TCSR0_OFFSET, tcsr0_val);
    TIMER_REG_WRITE(TCSR1_OFFSET, tcsr1_val);

    xil_printf("PWM Initialized: Freq=%d Hz, Duty=%.1f%%, TLR0=0x%X, TLR1=0x%X\r\n",
               freq_hz, duty_cycle*100, load0_val, load1_val);
}

调用此函数后，pwm0引脚就会输出稳定的PWM波形。你可以使用示波器或逻辑分析仪进行验证。一个常见的调试技巧是，如果发现没有输出，首先检查PWMA0位是否已设置为1，这是进入PWM模式的“开关”。其次，检查两个定时器的GENT位是否使能。最后，确认两个定时器都已成功启动（ENT位为1）。

5. 中断处理：构建高效可靠的事件响应机制

定时器中断是实现实时响应的关键。AXI Timer的中断逻辑相对直接：当定时器计数完成（或捕获事件发生）且中断使能位(ENIT)为1时，TINT状态位会被硬件置1，同时interrupt输出引脚会产生一个高电平脉冲。处理器通过查询TINT位或配置好的中断控制器（如GIC）来响应。

处理中断的流程通常遵循“初始化-使能-响应-清除”的模式。下面我们以生成模式下的周期性中断为例，展示一个完整的中断服务例程（ISR）框架。这里假设你已配置好系统的中断控制器，并将AXI Timer的中断号连接到了处理器的某个中断输入。

#include "xscugic.h" // 假设使用Zynq的GIC

// 全局变量
static XScuGic InterruptController;
volatile int timer_interrupt_flag = 0;

/**
 * AXI Timer 0 的中断服务例程
 */
void timer_isr(void *InstancePtr) {
    u32 tcsr0_val;

    // 1. 读取TCSR0寄存器，检查中断源（如果有多个中断源的话）
    tcsr0_val = TIMER_REG_READ(TCSR0_OFFSET);

    // 2. 检查TINT0位是否为1（表示Timer 0中断）
    if (tcsr0_val & (1 << 8)) {
        // 3. 清除中断标志：向TINT0位写1
        tcsr0_val |= (1 << 8);
        TIMER_REG_WRITE(TCSR0_OFFSET, tcsr0_val);

        // 4. 执行用户的中断处理任务
        timer_interrupt_flag = 1; // 设置标志位，主循环中处理
        // 例如：翻转一个LED，更新系统心跳，处理超时任务等
        // xil_printf("Timer Interrupt occurred!\r\n");
    }
    // 如果有Timer 1中断，也可以在这里判断TCSR1的TINT1位
}

/**
 * 设置AXI Timer中断
 * @param intc_ptr 中断控制器实例指针
 * @param timer_int_id AXI Timer的中断ID（在xparameters.h中定义）
 */
int setup_timer_interrupt(XScuGic *intc_ptr, u16 timer_int_id) {
    int status;

    // 初始化中断控制器（此处省略，假设已完成）
    // ...

    // 注册中断服务例程
    status = XScuGic_Connect(intc_ptr, timer_int_id,
                             (Xil_ExceptionHandler)timer_isr,
                             (void *)TIMER_BASE_ADDR);
    if (status != XST_SUCCESS) {
        return XST_FAILURE;
    }

    // 在中断控制器中使能该中断
    XScuGic_Enable(intc_ptr, timer_int_id);

    // 使能AXI Timer 0自身的中断（ENIT0位）
    u32 tcsr0_val = TIMER_REG_READ(TCSR0_OFFSET);
    tcsr0_val |= (1 << 6); // 置位ENIT0
    TIMER_REG_WRITE(TCSR0_OFFSET, tcsr0_val);

    // 清除可能存在的旧中断标志
    tcsr0_val |= (1 << 8);
    TIMER_REG_WRITE(TCSR0_OFFSET, tcsr0_val);

    return XST_SUCCESS;
}

在主循环中，你可以通过检查timer_interrupt_flag来处理定时任务。这种“ISR内标记，主循环处理”的方式，有助于保持ISR的简短，避免在中断中执行耗时操作。

注意：中断标志的清除操作是写1清零，这与很多“读后自动清除”或“写0清除”的中断系统不同，务必注意。忘记清除中断标志会导致中断持续触发，系统可能卡死在ISR中。

6. 调试技巧与常见问题排查

即使按照指南操作，在实际硬件上仍可能遇到问题。以下是一些基于经验的调试心得和常见“坑点”的排查清单。

问题一：PWM没有输出，或者波形频率/占空比不对。

• 检查时钟：首先确认AXI Timer的s_axi_aclk端口是否正确接到了稳定的时钟信号，并且频率与你软件计算时假设的一致。可以在Vivado中设置调试探针，或者用逻辑分析仪抓取该时钟线。
• 验证配置寄存器：在启动定时器后，通过Xil_printf回读TCSR0、TCSR1、TLR0、TLR1、TCR0、TCR1的值。确保：
  1. PWMA0位为1。
  2. ENT0和ENT1位为1。
  3. GENT0和GENT1位为1。
  4. LOAD0和LOAD1位为0（加载完成后应自动清零）。
  5. TLR0和TLR1的值符合计算预期。
  6. TCR0和TCR1的值在变化（对于递减计数，应该从TLR值开始减小）。
• 检查引脚约束：确认pwm0这个网络在Vivado中已被分配到正确的FPGA引脚，并且.xdc约束文件中的I/O标准（如LVCMOS33）设置正确。
• 公式与方向确认：再次核对你是按照递增还是递减计数来计算的TLR值。最稳妥的方法是写一个简单的测试：设置一个很小的TLR值（比如10），用示波器测量实际周期，反推验证公式和计数方向。

问题二：中断无法进入。

• 中断控制器配置：90%的中断问题出在中断控制器的配置上。确保：
  1. 处理器全局中断已使能。
  2. AXI Timer的中断信号线interrupt已正确连接到中断控制器的某个输入。
  3. 在中断控制器中，该中断ID已被正确连接（Connect）和使能（Enable）。
  4. 中断服务例程（ISR）的入口地址已正确注册。
• Timer自身中断使能：确认TCSR寄存器中的ENIT位已被置1。
• 中断标志清除：在ISR中，是否正确地写1清除了TINT位？如果没有清除，第一次中断后，中断状态会一直保持，可能影响后续中断的识别（取决于中断控制器是电平敏感还是边沿敏感）。
• 中断优先级与屏蔽：检查系统中是否有更高优先级的中断一直占用CPU，或者当前中断是否被意外屏蔽。

问题三：级联模式不工作。

• 级联位顺序：务必在使能定时器（ENT0置1）之前，将TCSR0的CASC位置1。如果先使能定时器再级联，行为是未定义的。
• 寄存器使用：级联模式下，仅使用TCSR0、TLR0（低32位）、TLR1（高32位）。TCSR1和TCR1不再独立使用。generateout1和capturetrig1无效。
• 计算公式：级联模式下的周期计算公式中的常数项是+4，而不是单定时器模式的+2，注意不要用错公式。

一个实用的调试函数：将以下函数加入你的代码，可以快速打印所有关键寄存器的状态。

void print_timer_status(u32 base_addr) {
    xil_printf("--- AXI Timer Status ---\r\n");
    xil_printf("TCSR0: 0x%08X\r\n", TIMER_REG_READ(TCSR0_OFFSET));
    xil_printf("TLR0:  0x%08X (%u)\r\n", TIMER_REG_READ(TLR0_OFFSET), TIMER_REG_READ(TLR0_OFFSET));
    xil_printf("TCR0:  0x%08X\r\n", TIMER_REG_READ(TCR0_OFFSET));
    xil_printf("TCSR1: 0x%08X\r\n", TIMER_REG_READ(TCSR1_OFFSET));
    xil_printf("TLR1:  0x%08X (%u)\r\n", TIMER_REG_READ(TLR1_OFFSET), TIMER_REG_READ(TLR1_OFFSET));
    xil_printf("TCR1:  0x%08X\r\n", TIMER_REG_READ(TCR1_OFFSET));
}

在我最近的一个电机控制项目中，就曾因为忽略了LOAD位清零的等待，导致PWM周期随机出错。通过添加状态打印函数，很快发现LOAD位在使能后很久才变0，原因是主时钟域和AXI总线时钟域之间的同步延迟。在配置序列中插入一个等待循环后，问题迎刃而解。硬件编程就是这样，数据手册是地图，但路上的小沟小坎，还得靠实际走一遍才能发现。