TIMER может работать в двух режимах: как таймер и как счетчик.

Рис. 1. Блок/схема таймера/счетчика TIMER. Здесь n может быть от 0 до 3 или от 0 до 5, в зависимости от экземпляра TIMER (см. таблицу 1).

Примечание: непонятные термины и сокращения см. в Словарике [3].

Таймер/счетчик работает на высокой частоте тактов (HFCLK) и включает 4-разрядный прескалер (1/2X), который может делить входную частоту тактов таймера, поступающую от контроллера HFCLK. Выбор источника тактов между PCLK16M и PCLK1M автоматический, в соответствии с базовой частотой тактов TIMER, установленной прескалером. Базовая частота тактов TIMER всегда равна частоте 16 МГц, поделенной на значение прескалера.

Подсистема PPI [2] позволяет событию таймера (TIMER event) активировать задачу (trigger task) любого другого системного периферийного устройства MCU серий nRF5x. PPI также позволяет функциям TIMER task/event генерировать периодические выходные сигналы и ШИМ (PWM) на любой из ножек GPIO [4]. Количество одновременно используемых входов/выходов ограничено количеством каналов GPIOTE [5].

TIMER может работать в двух режимах, как таймер (Timer mode) и как счетчик импульсов (Counter mode). В обоих режимах TIMER начинает работать при активации задачи START, и останавливает работу при активации задачи STOP. После того, как таймер был остановлен, он может продолжить свою работу повторной активацией задачи START. Когда работа таймера/счетчика была возобновлена, таймер продолжит работу от того состояния (значения счетчика), на котором он был ранее остановлен.

Интересно отметить, что у таймера/счетчика нет прямого доступа к регистру счетчика со стороны вычислительного ядра MCU. Т. е. у него нет регистра COUNTER, доступного для программы, это отличает TIMER от RTC [6]. Кроме того, TIMER не может тактироваться от низкой тактовой частоты LFCLK, и по сравнению с RTC потребляет больше энергии.

Timer mode. В режиме таймера внутренний регистр счетчика TIMER инкрементируется каждый тик частоты f_TIMER, как было показано на рис. 1. Частота таймера получается из частоты тактов PCLK16M, как показано ниже, с использованием значений, указанных в регистре PRESCALER:

f_TIMER = 16 МГц / (2^PRESCALER)

Когда частота f_TIMER меньше или равна 1 МГц, TIMER будет использовать для тактирования внутреннюю частоту PCLK1M вместо PCLK16M с целью снижения потребления энергии.

Counter mode. В режиме счетчика внутренний регистр счетчика TIMER инкрементируется каждый раз, когда активируется задача COUNT. Таким образом, в этом режиме частота таймера и прескалер не используются. Соответственно задача COUNT не имеет никакого эффекта в режиме таймера.

Максимальное значение TIMER конфигурируется изменением битовой ширины его счетчика в регистре BITMODE.

PRESCALER и BITMODE должны обновляться только когда таймер остановлен. Если эти регистры обновляются, когда TIMER запущен, то это может привести к непредсказуемому поведению.

Когда таймер при инкрементировании дошел до своего максимального значения, регистр счетчика переполнится, и TIMER будет автоматически считать, начиная с 0.

Регистр счетчика может быть очищен, т. е. его внутреннее значение явно установится в 0, путем активации задачи CLEAR.

В TIMER реализовано несколько регистров захвата/сравнения (capture/compare).

Независимо от настройки прескалера точность TIMER (разрешающая способность по времени) эквивалентна одному тику на частоте f_TIMER, как показано на рис. 1.

Capture (захват). В TIMER реализована одна задача захвата для каждого из доступных регистров capture/compare (регистры CC[n]). Каждый раз, когда активируется задача CAPTURE[n], значение счетчика копируется в регистр CC[n].

Compare (сравнение). В TIMER реализовано по одному событию COMPARE на каждый из доступных регистров capture/compare (регистры CC[n]).

Событие COMPARE генерируется, когда счетчик инкрементируется, и после этого становится равным значению, которое находится в одном из регистров  CC[n]. Когда значение счетчика становится равным значению в регистре CC[n], генерируется соответствующее событие COMPARE[n].

BITMODE задает, сколько бит в регистре счетчика и регистре CC используется, когда выполняется сравнение. Другие биты будут игнорироваться.

Задержки задачи. После того, как TIMER был запущен, задача CLEAR, задача COUNT и задача STOP гарантированно вступят в действие в пределах одного периода тактов частоты PCLK16M.

Приоритет задачи. Если задача START и задача STOP активировались одновременно, т. е. в одном и том же периоде тактов PCLK16M, то приоритет получит задача STOP.

[Регистры TIMER]

Таблица 1. Экземпляры TIMER.

Таблица 2. Обзор регистров TIMER.

[Электрические параметры TIMER]

[Ссылки]

1. TIMER timer/counter nRF52832 site:nordicsemi.com.
2. nRF5x PPI: Programmable Peripheral Interconnect.
3. Bluetooth: аббревиатуры и термины.
4. nRF5x: порты GPIO.
5. nRF5x GPIOTE: события и задачи GPIO.
6. nRF52: счетчик реального времени RTC.