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2025-02-16 14:05:36 -05:00

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Raw Blame History

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Q1 定时器计算

对于一个工作在 12 MHz 系统时钟下并且处于“向上模式”的 Timer_A 模块...

Q1.1

要让定时器的溢出周期为 8 ms，需要设置其周期（以计数值表示）为多少？假设定时器的时钟分频器设置为 32。

\text{Timer clock} = \frac{12\,\text{MHz}}{32} = 375000 \text{ Hz} N = 375000 \times 0.008 \text{ s} = \boxed{3000} \text{ ticks}

Q1.2

要使定时器仍能产生相同的溢出周期，最小的分频器应该是多少？假设定时器的周期（以计数值表示）可以调整。

我们有一个16位的Timer_A（因此它的最大计数值为65536）。我们可以使用以下不等式：


\begin{align*}
  N_{DIV} &\ge T_{period} \times \frac{f_{SMCLK}}{N_{period}} \\\
  N_{DIV} &\ge 0.008 \times \frac{12000000}{65536} \\\
  N_{DIV} &\approx 1.4648
\end{align*}

分频器必须是整数，所以我们需要向上取整到 $\boxed{2}$。

Q2 基本 GPIO

请回答以下关于 GPIO 功能和使用的问题，并考虑提供的电路图。

{{< image src="q2-gpio.avif" width="480px" caption="Q2 Basic GPIO Pin Out" >}}

Q2.1

使用寄存器仅初始化上述图中使用的GPIO，不要修改端口中的其他引脚。

P6DIR |= 0x10; // for pin 4
P6DIR &= ~0x42; // or 0xBD for 0x40 (pin 6) and 0x02 (pin 1)

Q2.2

使用 DriverLib 初始化电路图中的 GPIO 引脚。不要修改端口的其他引脚。

GPIO_setAsInputPin(GPIO_PORT_P6, GPIO_PIN1 | GPIO_PIN6);
GPIO_setAsOutputPin(GPIO_PORT_P6, GPIO_PIN4);

Q2.3

使用 寄存器 或 DriverLib，当 PB1 被按下且 PB2 未被按下时，点亮 LED1；否则关闭 LED。

PB1 = GPIO_getInputPinValue(GPIO_PORT_P6, GPIO_PIN1);
PB2 = GPIO_getInputPinValue(GPIO_PORT_P6, GPIO_PIN6);

if (!PB1 && !PB2){ 
    GPIO_setOutputHighOnPin(GPIO_PORT_P3, GPIO_PIN6);
} else { 
    GPIO_setOutputLowOnPIN(GPIO_PORT_P3, GPIO_PIN6);
}

Q3

将流程图转换为等效的代码段。

 flowchart LR
    A([Start]) --> B{Are a and b<br/>both zero?}
    B -- Yes --> C([Done])
    B -- No --> D[Divide a by 2<br/>and save back into a]
    D --> E[Multiply b by a<br/>and save back into b]
    E --> B

while (a == 0 && b == 0) {
    a = a / 2;
    b = b * a;
}

Q4 定时器/中断代码

给定下面的完整程序，并且知道 SMCLK 是 12 MHz，回答以下问题。

void IncA(),IncB(),IncC();
uint8_t A = 0,B = 0,C = 0;
Timer_A_UpModeConfig tim_config;
uint32_t timer = XXXXXXXXX; // Some valid value

void main(){
  SysInit();
  TimerInit();
  while(1){
        // To fill in
  }
}

void TimerInit(){
  tim_config.clockSource = TIMER_A_CLOCKSOURCE_SMCLK;
  tim_config.clockSourceDivider = TIMER_A_CLOCKSOURCE_DIVIDER_32;
  tim_config.timerPeriod = 12345;
  tim_config.timerClear = TIMER_A_DO_CLEAR;
  tim_config.timerInterruptEnable_TAIE = TIMER_A_TAIE_INTERRUPT_ENABLE;
  Timer_A_configureUpMode(timer,&tim_config);
  Timer_A_registerInterrupt(timer,TIMER_A_CCRX_AND_OVERFLOW_INTERRUPT,IncC);
  Timer_A_startCounter(timer,TIMER_A_UP_MODE);
}

void IncA(){
  Timer_A_clearInterruptFlag(TIMER_A1_BASE);
  A++;
}

void IncB(){
  Timer_A_clearInterruptFlag(TIMER_A2_BASE);
  B++;
}

void IncC(){
  Timer_A_clearInterruptFlag(TIMER_A3_BASE);
 C++;
}

Q4.1

在给定的代码中，哪个函数会被作为 中断服务例程 调用？给出函数名。

IncC()

因为 Timer_A_registerInterrupt(timer, TIMER_A_CCRX_AND_OVERFLOW_INTERRUPT, IncC); 这一行将 IncC() 设置为定时器中断的 ISR。

Q4.2

这个函数被硬件触发的频率是多少？请给出答案并用毫秒为单位。

\text{Timer Clock} = \frac{12\,\text{MHz}}{32} = 375 \text{ kHz} \text{Tick Period} = \frac{1}{375\,\text{kHz}} \approx 2.667\\,\mu\text{s} \text{Interrupt Period} = 12345 \times 2.667\,\mu\text{s} \approx \boxed{32.92} \text{ ms}

Q4.3

编写一段代码，放在 while(1) 循环中，实现一个阻塞的延迟，大约为 5 秒钟，并且不使用 __delay_cycles()，使得每次延迟后打印出消息 "5 seconds"。

\text{Period} \approx \frac{12345}{12\,\text{MHz}/32} \approx 32.92\text{ ms} \frac{5000\text{ ms}}{32.92\text{ ms}} \approx 152

C = 0;
while(C < 152) {}
printf("5 seconds\n");

Q4.4

编写一段代码，放在 while(1) 循环中，实现一个 非阻塞 的延迟，大约为 5 秒钟，并且不使用 __delay_cycles()，使得每次延迟后打印出消息 "5 seconds" 并且连续打印出 "not blocked"。

printf("not blocked");
if (C >= 152) {
    printf("5 seconds");
    C = 0;
}

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