nrf52840藍牙學習（定時器的應用）

和其他 MCU 處理器一樣，在 nrf52840 中定時器的功能是十分強大的。其內部包含了 5 個定時
器 TIMER 模塊 :TIMER0 、 TIMER1 、 TIMER2 、 TIMER3 、 TIMER4 ，如下表 10.1 所示。

?

1. 時鐘源
首先定時器 TIMER 工作在高頻時鐘源（ HFLCK ）下，同時包含了一個 4bit （ 1 / 2X ）的分頻

?

出。
計數模式下，每次觸發 COUNT 任務時， TIMER 的內部計數器 Counter 寄存器都會遞增 1 ，同
時，計數器模式下是不使用定時器的頻率和預分頻器， COUNT 任務在定時器模式下無效。通過設
定一個 CAPTURE Task ，捕獲的計數器的值存儲到 CC[n] 寄存器內，然后對 CC[n] 寄存器進行讀取計
數的值。
5. 任務延遲和優先級
任務延遲： TIMER 啟動后， CLEAR 任務， COUNT 任務和 STOP 任務將保證在 PCLK16M 的一
個時鐘周期內生效。
任務優先級：如果同時觸發 START 任務和 STOP 任務，即在 PCLK16M 的同一時段內，則優先
執行 STOP 任務。
下表是定時器的寄存器列表，詳細說明如下 10.5 表示所示：

?

定時器首先需要設置的三個參數，分別為：定時器的模式、定時器的位寬、定時器的時鐘頻率。
本例中需要進行定時操作，因此還需要設置比較寄存器里的值。如果初始化完成后，定時器就開始
定時，當定時時間的值跟 CC[n] 寄存器的值相等時，將觸發一個 COMPARE [n] event ，這時候我們
關掉定時器定時。這樣根據 CC[n] 寄存器的值就是實現了一個指定的時間長度的。

文件一：

/******************** (C) COPYRIGHT 2023 青風電子 ********************* 文件名  ：main* 出品論壇 ：www.qfv8.com        * 實驗平臺：青云nRF52840藍牙開發板* 描述    ：定時器定時* 作者    ：青風* 店鋪    ：qfv5.taobao.com
**********************************************************************/#include <stdbool.h>
#include <stdint.h>
//#include "nrf_delay.h"
#include "nrf_gpio.h"
#include "led.h"
#include  "time.h"int main(void)
{// LED_Init();while (1){LED1_Toggle();//使用定時器0產生1s定時nrf_timer_delay_ms(TIMER0, TIMER_DELAY_MS);LED2_Toggle();// 使用定時器1產生1s定時nrf_timer_delay_ms(TIMER1, TIMER_DELAY_MS);LED3_Toggle();// 使用定時器2產生1s定時nrf_timer_delay_ms(TIMER2, TIMER_DELAY_MS);} 
}

?文件二：

#ifndef __LED_H
#define	__LED_H#include "nrf52840.h"#define LED_0          NRF_GPIO_PIN_MAP(0,13)
#define LED_1          NRF_GPIO_PIN_MAP(0,14)
#define LED_2          NRF_GPIO_PIN_MAP(0,15)
#define LED_3          NRF_GPIO_PIN_MAP(0,16)void LED_Init(void);
void LED1_Open(void);
void LED1_Close(void);
void LED1_Toggle(void);
void LED2_Open(void);
void LED2_Close(void);
void LED2_Toggle(void);
void LED3_Open(void);
void LED3_Close(void);
void LED3_Toggle(void);#endif /* __LED_H */

文件 三：

#include "nrf52840.h"
#include "led.h"
#include "nrf_gpio.h"
#include "time.h"
#include <stdbool.h>
#include <stdint.h>/*** @brief Function for timer initialization.*/
static volatile NRF_TIMER_Type * timer_init(timer_t timer)
{volatile NRF_TIMER_Type * p_timer;// 開始16 MHz晶振.NRF_CLOCK->EVENTS_HFCLKSTARTED  = 0;NRF_CLOCK->TASKS_HFCLKSTART     = 1;// 等待外部振蕩器啟動while (NRF_CLOCK->EVENTS_HFCLKSTARTED == 0) {// Do nothing.}switch (timer){case TIMER0:p_timer = NRF_TIMER0;break;case TIMER1:p_timer = NRF_TIMER1;break;case TIMER2:p_timer = NRF_TIMER2;break;default:p_timer = 0;break;}return p_timer;
}/** @brief Function for using the peripheral hardware timers to generate an event after requested number of milliseconds.** @param[in] timer Timer to be used for delay, values from @ref p_timer* @param[in] number_of_ms Number of milliseconds the timer will count.* @note This function will power ON the requested timer, wait until the delay, and then power OFF that timer.*/void nrf_timer_delay_ms(timer_t timer, uint_fast16_t volatile number_of_ms)
{volatile NRF_TIMER_Type * p_timer = timer_init(timer);if (p_timer == 0) {while(true) {// Do nothing.}}p_timer->MODE           = TIMER_MODE_MODE_Timer;        // 設置為定時器模式p_timer->PRESCALER      = 10;                            // Prescaler 9 produces 31250 Hz timer frequency => 1 tick = 32 us.p_timer->BITMODE        = TIMER_BITMODE_BITMODE_16Bit;  // 16 bit 模式.p_timer->TASKS_CLEAR    = 1;                            // 清定時器.// With 32 us ticks, we need to multiply by 31.25 to get milliseconds.p_timer->CC[0]          = number_of_ms * 31;p_timer->CC[0]         += number_of_ms / 4; p_timer->TASKS_START    = 1;                    // Start timer.while (p_timer->EVENTS_COMPARE[0] == 0){// Do nothing.}p_timer->EVENTS_COMPARE[0]  = 0;p_timer->TASKS_STOP         = 1;                // Stop timer.
}
/** @} */

?文件四：

#include "nrf52840.h"
#include "nrf_gpio.h"
#include "led.h"void LED_Init(void)
{// Configure LED-pins as outputsnrf_gpio_cfg_output(LED_0);nrf_gpio_cfg_output(LED_1);nrf_gpio_cfg_output(LED_2);
}void LED1_Open(void)
{nrf_gpio_pin_clear(LED_0);}void LED1_Close(void)
{nrf_gpio_pin_set(LED_0);}
void LED1_Toggle(void)
{nrf_gpio_pin_toggle(LED_0);
}void LED2_Open(void)
{nrf_gpio_pin_clear(LED_1);}void LED2_Close(void)
{nrf_gpio_pin_set(LED_1);}
void LED2_Toggle(void)
{nrf_gpio_pin_toggle(LED_1);
}void LED3_Open(void)
{nrf_gpio_pin_clear(LED_2);}void LED3_Close(void)
{nrf_gpio_pin_set(LED_2);}
void LED3_Toggle(void)
{nrf_gpio_pin_toggle(LED_2);
}

第一節：?nrf_timer_delay_ms函數

void nrf_timer_delay_ms(timer_t timer, uint_fast16_t volatile number_of_ms)
{volatile NRF_TIMER_Type * p_timer = timer_init(timer);if (p_timer == 0) {while(true) {// Do nothing.}}p_timer->MODE           = TIMER_MODE_MODE_Timer;        // 設置為定時器模式p_timer->PRESCALER      = 10;                            // Prescaler 9 produces 31250 Hz timer frequency => 1 tick = 32 us.p_timer->BITMODE        = TIMER_BITMODE_BITMODE_16Bit;  // 16 bit 模式.p_timer->TASKS_CLEAR    = 1;                            // 清定時器.// With 32 us ticks, we need to multiply by 31.25 to get milliseconds.p_timer->CC[0]          = number_of_ms * 31;p_timer->CC[0]         += number_of_ms / 4; p_timer->TASKS_START    = 1;                    // Start timer.while (p_timer->EVENTS_COMPARE[0] == 0){// Do nothing.}p_timer->EVENTS_COMPARE[0]  = 0;p_timer->TASKS_STOP         = 1;                // Stop timer.
}

這段代碼實現了基于 nRF 系列 MCU 定時器的毫秒級延時功能，下面從多個維度進行詳細解析：

函數接口與參數

void nrf_timer_delay_ms(timer_t timer, uint_fast16_t volatile number_of_ms);

  • timer：指定使用的定時器編號（如 TIMER0~TIMER4）
  • number_of_ms：延時毫秒數，使用uint_fast16_t確保最快處理速度
  • volatile 修飾：告知編譯器不優化該變量，確保每次都從內存讀取

定時器初始化與配置

volatile NRF_TIMER_Type * p_timer = timer_init(timer);
if (p_timer == 0) { while(1); } // 初始化失敗則進入死循環

  • timer_init()：底層初始化函數，返回定時器寄存器基址
  • 錯誤處理：初始化失敗時進入無限循環，防止后續代碼異常

定時器核心配置

p_timer->MODE = TIMER_MODE_MODE_Timer;      // 定時器模式
p_timer->PRESCALER = 10;                    // 預分頻=1024
p_timer->BITMODE = TIMER_BITMODE_BITMODE_16Bit; // 16位計數
p_timer->TASKS_CLEAR = 1;                   // 清除定時器計數

  • 時鐘頻率：假設系統時鐘 16MHz，分頻后為 15625Hz (64μs/tick)
  • 計數范圍：0~65535，最大延時約 4.2 秒

延時計算原理與誤差分析

p_timer->CC[0] = number_of_ms * 31;
p_timer->CC[0] += number_of_ms / 4;

  • 計算公式分解：
    1. 理論上 1ms 對應 15.625 個 tick (15625Hz)
    2. 代碼實現：CC [0] = ms×31 + ms/4 ≈ ms×31.25
    3. 實際換算：31.25×64μs = 2000μs = 2ms
  • 誤差結論：實際延時是設定值的 2 倍，屬于代碼實現錯誤

正確計算方式

// 正確換算公式
uint32_t ticks = number_of_ms * 15625 / 1000;
if (ticks > 65535) ticks = 65535; // 防止溢出
p_timer->CC[0] = ticks;

  • 原理：將毫秒轉換為定時器 tick 數
  • 溢出處理：限制最大延時時間不超過 4.2 秒

延時實現機制

p_timer->TASKS_START = 1;               // 啟動定時器
while (p_timer->EVENTS_COMPARE[0] == 0) // 等待比較事件
{ /* 忙等待 */ }
p_timer->EVENTS_COMPARE[0] = 0;         // 清除事件標志
p_timer->TASKS_STOP = 1;                // 停止定時器

  • 同步機制：基于忙等待的阻塞式延時
  • 事件處理：比較事件觸發后清除標志位
  • 資源管理：延時結束后停止定時器，降低功耗

性能與優化建議

  1. 時間精度：

    • 理論精度：±1 個 tick (64μs)
    • 實際誤差：約 100%（因計算錯誤導致）

  2. 優化方向：

    // 低功耗優化版本
while (!p_timer->EVENTS_COMPARE[0]) {__WFI(); // 進入等待中斷模式，CPU休眠
}

  3. 功能增強：

    // 非阻塞式延時接口
bool nrf_timer_delay_start(timer_t timer, uint16_t ms);
bool nrf_timer_delay_check(timer_t timer);

潛在問題與修復

  1. 計算錯誤：修正 CC [0] 計算公式
  2. 溢出風險：添加輸入參數驗證
  3. 資源沖突：多任務環境需要互斥訪問
  4. 功耗問題：長時間延時建議使用 RTC 替代

修正后的完整代碼示例：

void nrf_timer_delay_ms(timer_t timer, uint16_t ms)
{NRF_TIMER_Type * p_timer = timer_init(timer);if (!p_timer) while(1); // 錯誤處理// 配置定時器p_timer->MODE = TIMER_MODE_MODE_Timer;p_timer->PRESCALER = 10; // 15625Hzp_timer->BITMODE = TIMER_BITMODE_BITMODE_16Bit;p_timer->TASKS_CLEAR = 1;// 正確計算tick數uint32_t ticks = ms * 15625 / 1000;if (ticks > 65535) ticks = 65535;p_timer->CC[0] = ticks;// 啟動并等待p_timer->TASKS_START = 1;while (!p_timer->EVENTS_COMPARE[0]) {__SEV(); // 維持事件信號__WFE(); // 等待事件}// 清理資源p_timer->EVENTS_COMPARE[0] = 0;p_timer->TASKS_STOP = 1;
}

這種基于硬件定時器的延時方案比軟件循環延時更精確，適用于對時間精度要求較高的場合，如通信協議時序控制、PWM 信號生成等。

?NRF_TIMER_Type結構體

這個結構體定義了 Nordic nRF 系列微控制器的定時器外設寄存器映射。下面是對該結構體的詳細解析：

寄存器組織概述

typedef struct {__OM  uint32_t  TASKS_START;                  // 啟動定時器任務__OM  uint32_t  TASKS_STOP;                   // 停止定時器任務__OM  uint32_t  TASKS_COUNT;                  // 計數遞增任務(計數器模式)__OM  uint32_t  TASKS_CLEAR;                  // 清除定時器任務__OM  uint32_t  TASKS_SHUTDOWN;               // 停用定時器任務(已棄用)__IM  uint32_t  RESERVED[11];__OM  uint32_t  TASKS_CAPTURE[6];             // 捕獲當前計數值到CC[n]__IM  uint32_t  RESERVED1[58];__IOM uint32_t  EVENTS_COMPARE[6];            // 比較事件寄存器組__IM  uint32_t  RESERVED2[42];__IOM uint32_t  SHORTS;                       // 短連接配置寄存器__IM  uint32_t  RESERVED3[64];__IOM uint32_t  INTENSET;                     // 中斷使能寄存器__IOM uint32_t  INTENCLR;                     // 中斷禁用寄存器__IM  uint32_t  RESERVED4[126];__IOM uint32_t  MODE;                         // 定時器模式選擇__IOM uint32_t  BITMODE;                      // 位寬配置__IM  uint32_t  RESERVED5;__IOM uint32_t  PRESCALER;                    // 預分頻器配置__IM  uint32_t  RESERVED6[11];__IOM uint32_t  CC[6];                        // 捕獲/比較寄存器組
} NRF_TIMER_Type;

核心功能模塊詳解

  1. 任務寄存器組 (Tasks)

    • TASKS_START: 啟動定時器計數
    • TASKS_STOP: 停止定時器計數
    • TASKS_CLEAR: 清零當前計數值
    • TASKS_CAPTURE[n]: 將當前計數值捕獲到 CC [n] 寄存器

  2. 事件寄存器組 (Events)

    • EVENTS_COMPARE[n]: 當計數值與 CC [n] 匹配時觸發事件
    • 可用于實現 PWM、定時中斷等功能

  3. 配置寄存器

    • MODE: 選擇工作模式 (定時器 / 計數器)
    • BITMODE: 配置計數位寬 (8/16/24/32 位)
    • PRESCALER: 配置預分頻值 (2^n，n=0~9)

  4. 捕獲 / 比較寄存器組

    • CC[0-5]: 6 個 16/24/32 位寄存器
    • 支持捕獲當前計數值或設置比較值
    • 用于 PWM 生成、定時觸發等功能

  5. 中斷控制

    • INTENSET: 使能特定中斷
    • INTENCLR: 禁用特定中斷
    • 支持比較事件中斷、溢出中斷等

  6. 短連接功能

    • SHORTS: 配置事件與任務之間的直接連接
    • 例如：比較事件發生時自動清除計數器

典型應用場景

  1. 延時功能實現

    // 基于CC[0]比較事件的延時函數
p_timer->CC[0] = current_value + delay_ticks;
p_timer->TASKS_START = 1;
while(p_timer->EVENTS_COMPARE[0] == 0); // 等待比較事件
p_timer->EVENTS_COMPARE[0] = 0; // 清除事件標志

  2. PWM 信號生成

    • 使用 SHORTS 自動實現周期循環
    // 配置PWM周期和占空比
p_timer->CC[0] = period;        // 周期值
p_timer->CC[1] = duty_cycle;    // 占空比值
p_timer->SHORTS = TIMER_SHORTS_COMPARE0_CLEAR_Msk; // 比較事件0觸發計數器清零

  3. 輸入捕獲功能

    // 捕獲外部信號的周期
p_timer->TASKS_CAPTURE[0] = 1;  // 手動觸發一次捕獲
// 當外部事件發生時，可通過SHORTS自動觸發捕獲
p_timer->SHORTS = TIMER_SHORTS_COMPARE1_CAPTURE0_Msk;

設計亮點分析

  1. 任務 - 事件架構

    • 任務驅動操作，避免直接寫寄存器
    • 事件標志統一管理，簡化狀態檢測

  2. 靈活的預分頻配置

    • 支持 2^0~2^9 預分頻
    • 適配不同時鐘頻率和應用場景

  3. 多通道捕獲 / 比較

    • 6 個獨立 CC 通道
    • 可同時實現多個 PWM 輸出或定時功能

  4. 短連接機制

    • 硬件級事件 - 任務連接
    • 減少 CPU 干預，提高實時性

這種寄存器映射方式充分體現了 Nordic MCU 定時器的靈活性和高性能，為嵌入式系統提供了強大的定時、計數和 PWM 控制能力。

?NRF_CLOCK_Type結構體

typedef struct {__OM  uint32_t  TASKS_HFCLKSTART;    // 啟動高頻晶體振蕩器__OM  uint32_t  TASKS_HFCLKSTOP;     // 停止高頻晶體振蕩器__OM  uint32_t  TASKS_LFCLKSTART;    // 啟動低頻時鐘__OM  uint32_t  TASKS_LFCLKSTOP;     // 停止低頻時鐘__OM  uint32_t  TASKS_CAL;           // 啟動LFRC校準__OM  uint32_t  TASKS_CTSTART;       // 啟動校準定時器__OM  uint32_t  TASKS_CTSTOP;        // 停止校準定時器__IM  uint32_t  RESERVED[57];__IOM uint32_t  EVENTS_HFCLKSTARTED; // 高頻時鐘啟動完成事件__IOM uint32_t  EVENTS_LFCLKSTARTED; // 低頻時鐘啟動完成事件__IM  uint32_t  RESERVED1;__IOM uint32_t  EVENTS_DONE;         // LFRC校準完成事件__IOM uint32_t  EVENTS_CTTO;         // 校準定時器超時事件__IM  uint32_t  RESERVED2[5];__IOM uint32_t  EVENTS_CTSTARTED;    // 校準定時器啟動事件__IOM uint32_t  EVENTS_CTSTOPPED;    // 校準定時器停止事件__IM  uint32_t  RESERVED3[117];__IOM uint32_t  INTENSET;            // 中斷使能寄存器__IOM uint32_t  INTENCLR;            // 中斷禁用寄存器__IM  uint32_t  RESERVED4[63];__IM  uint32_t  HFCLKRUN;            // 高頻時鐘運行狀態__IM  uint32_t  HFCLKSTAT;           // 高頻時鐘狀態__IM  uint32_t  RESERVED5;__IM  uint32_t  LFCLKRUN;            // 低頻時鐘運行狀態__IM  uint32_t  LFCLKSTAT;           // 低頻時鐘狀態__IM  uint32_t  LFCLKSRCCOPY;        // 低頻時鐘源復制寄存器__IM  uint32_t  RESERVED6[62];__IOM uint32_t  LFCLKSRC;            // 低頻時鐘源選擇__IM  uint32_t  RESERVED7[3];__IOM uint32_t  HFXODEBOUNCE;        // 高頻晶體去抖時間配置__IM  uint32_t  RESERVED8[3];__IOM uint32_t  CTIV;                // 校準定時器間隔配置__IM  uint32_t  RESERVED9[8];__IOM uint32_t  TRACECONFIG;         // 跟蹤端口時鐘配置__IM  uint32_t  RESERVED10[21];__IOM uint32_t  LFRCMODE;            // LFRC模式配置
} NRF_CLOCK_Type;

1. 時鐘控制任務寄存器（Tasks）
  • 高頻時鐘控制：
    • TASKS_HFCLKSTART：啟動 HFXO（高頻晶體振蕩器），通常用于需要高精度時鐘的場景（如射頻通信）。
    • TASKS_HFCLKSTOP：停止 HFXO 以降低功耗。
  • 低頻時鐘控制：
    • TASKS_LFCLKSTART：啟動低頻時鐘（可選擇 LFRC 或 LFXO），用于低功耗定時器（如 RTC）。
    • TASKS_LFCLKSTOP：停止低頻時鐘。
  • 校準任務：
    • TASKS_CAL：觸發 LFRC（低頻 RC 振蕩器）校準，提高時鐘精度。
    • TASKS_CTSTART/CTSTOP：控制校準定時器的啟停，用于 LFRC 校準過程的時間基準。
2. 時鐘事件寄存器（Events）
  • 狀態事件：
    • EVENTS_HFCLKSTARTED：HFXO 啟動完成標志（需軟件清零）。
    • EVENTS_LFCLKSTARTED：LFCLK 啟動完成標志。
  • 校準事件：
    • EVENTS_DONE：LFRC 校準完成標志。
    • EVENTS_CTTO：校準定時器超時標志，用于校準失敗處理。
3. 時鐘狀態寄存器
  • 高頻時鐘狀態：
    • HFCLKRUN：只讀，指示 HFXO 是否已啟動（由 TASKS_HFCLKSTART 觸發）。
    • HFCLKSTAT：包含 HFXO 的穩定狀態等信息。
  • 低頻時鐘狀態：
    • LFCLKRUN：指示 LFCLK 是否運行。
    • LFCLKSTAT：包含 LFCLK 的當前源（LFRC/LFXO）及穩定狀態。
    • LFCLKSRCCOPY：記錄 LFCLK 啟動時的時鐘源配置。
4. 時鐘配置寄存器
  • 低頻時鐘源選擇：
    • LFCLKSRC：配置 LFCLK 的時鐘源（0=LFRC，1=LFXO，2 = 外部 32.768kHz）。
  • 高頻晶體去抖：
    • HFXODEBOUNCE：設置 HFXO 啟動時的去抖時間，防止噪聲干擾。
  • 校準定時器配置：
    • CTIV：設置校準定時器的時間間隔，用于 LFRC 校準過程。
  • LFRC 模式配置：
    • LFRCMODE：配置 LFRC 的工作模式（如低功耗模式或高精度模式）。
5. 中斷控制寄存器
  • INTENSET/INTENCLR：用于使能或禁用時鐘相關事件的中斷（如 HFXO 啟動完成、LFRC 校準完成）。

典型應用場景

1. 高頻時鐘啟動流程
// 啟動HFXO并等待穩定
NRF_CLOCK->TASKS_HFCLKSTART = 1;         // 觸發啟動任務
while (NRF_CLOCK->EVENTS_HFCLKSTARTED == 0); // 等待啟動完成
NRF_CLOCK->EVENTS_HFCLKSTARTED = 0;       // 清除事件標志
2. 低頻時鐘配置（以 LFXO 為例）
// 配置LFCLK為LFXO源并啟動
NRF_CLOCK->LFCLKSRC = CLOCK_LFCLKSRC_SRC_LFXO; // 設置時鐘源
NRF_CLOCK->TASKS_LFCLKSTART = 1;              // 啟動LFCLK
while (NRF_CLOCK->EVENTS_LFCLKSTARTED == 0);  // 等待啟動完成
3. LFRC 校準流程
// 校準LFRC以提高精度
NRF_CLOCK->CTIV = 100;                        // 設置校準定時器間隔
NRF_CLOCK->TASKS_CAL = 1;                      // 啟動校準
while (NRF_CLOCK->EVENTS_DONE == 0);          // 等待校準完成
uint32_t cal_value = NRF_CLOCK->LFCLKCAL;      // 獲取校準值（假設結構體包含此寄存器）

設計亮點分析

  1. 低功耗時鐘管理：
    • 獨立控制高頻 / 低頻時鐘的啟停，支持精細化功耗優化（如僅在需要時啟動 HFXO）。
  2. 時鐘源靈活切換：
    • LFCLKSRC 支持多種低頻時鐘源，平衡精度與功耗（LFXO 精度高但功耗大，LFRC 功耗低但精度低）。
  3. 自動校準機制：
    • 通過 TASKS_CAL 和校準定時器自動優化 LFRC 精度，減少外部晶振依賴。
  4. 硬件去抖設計：
    • HFXODEBOUNCE 寄存器防止晶體振蕩器啟動時的抖動干擾，提高時鐘穩定性。

關鍵寄存器映射表

寄存器名稱地址偏移訪問權限功能描述
TASKS_HFCLKSTART0x0000只寫啟動高頻晶體振蕩器
EVENTS_HFCLKSTARTED0x0100讀寫高頻時鐘啟動完成事件
LFCLKSRC0x0518讀寫低頻時鐘源選擇
HFXODEBOUNCE0x0528讀寫高頻晶體去抖時間配置
LFRCMODE0x05B4讀寫LFRC 工作模式配置

該時鐘系統架構充分體現了嵌入式系統對功耗、精度和靈活性的平衡需求，尤其適合藍牙低功耗（BLE）等對時鐘管理要求嚴格的場景。

nrfx_time.c文件解讀

#include <nrfx.h>#if NRFX_CHECK(NRFX_TIMER_ENABLED)#if !(NRFX_CHECK(NRFX_TIMER0_ENABLED) || NRFX_CHECK(NRFX_TIMER1_ENABLED) || \NRFX_CHECK(NRFX_TIMER2_ENABLED) || NRFX_CHECK(NRFX_TIMER3_ENABLED) || \NRFX_CHECK(NRFX_TIMER4_ENABLED))
#error "No enabled TIMER instances. Check <nrfx_config.h>."
#endif#include <nrfx_timer.h>#define NRFX_LOG_MODULE TIMER
#include <nrfx_log.h>/**@brief Timer control block. */
typedef struct
{nrfx_timer_event_handler_t handler;void *                     context;nrfx_drv_state_t           state;
} timer_control_block_t;static timer_control_block_t m_cb[NRFX_TIMER_ENABLED_COUNT];nrfx_err_t nrfx_timer_init(nrfx_timer_t const * const  p_instance,nrfx_timer_config_t const * p_config,nrfx_timer_event_handler_t  timer_event_handler)
{timer_control_block_t * p_cb = &m_cb[p_instance->instance_id];
#ifdef SOFTDEVICE_PRESENTNRFX_ASSERT(p_instance->p_reg != NRF_TIMER0);
#endifNRFX_ASSERT(p_config);NRFX_ASSERT(timer_event_handler);nrfx_err_t err_code;if (p_cb->state != NRFX_DRV_STATE_UNINITIALIZED){err_code = NRFX_ERROR_INVALID_STATE;NRFX_LOG_WARNING("Function: %s, error code: %s.",__func__,NRFX_LOG_ERROR_STRING_GET(err_code));return err_code;}/* Warning 685: Relational operator '<=' always evaluates to 'true'"* Warning in NRF_TIMER_IS_BIT_WIDTH_VALID macro. Macro validate timers resolution.* Not necessary in nRF52 based systems. Obligatory in nRF51 based systems.*//*lint -save -e685 */NRFX_ASSERT(NRF_TIMER_IS_BIT_WIDTH_VALID(p_instance->p_reg, p_config->bit_width));//lint -restorep_cb->handler = timer_event_handler;p_cb->context = p_config->p_context;uint8_t i;for (i = 0; i < p_instance->cc_channel_count; ++i){nrf_timer_event_clear(p_instance->p_reg,nrf_timer_compare_event_get(i));}NRFX_IRQ_PRIORITY_SET(nrfx_get_irq_number(p_instance->p_reg),p_config->interrupt_priority);NRFX_IRQ_ENABLE(nrfx_get_irq_number(p_instance->p_reg));nrf_timer_mode_set(p_instance->p_reg, p_config->mode);nrf_timer_bit_width_set(p_instance->p_reg, p_config->bit_width);nrf_timer_frequency_set(p_instance->p_reg, p_config->frequency);p_cb->state = NRFX_DRV_STATE_INITIALIZED;err_code = NRFX_SUCCESS;NRFX_LOG_INFO("Function: %s, error code: %s.",__func__,NRFX_LOG_ERROR_STRING_GET(err_code));return err_code;
}void nrfx_timer_uninit(nrfx_timer_t const * const p_instance)
{NRFX_IRQ_DISABLE(nrfx_get_irq_number(p_instance->p_reg));#define DISABLE_ALL UINT32_MAXnrf_timer_shorts_disable(p_instance->p_reg, DISABLE_ALL);nrf_timer_int_disable(p_instance->p_reg, DISABLE_ALL);#undef DISABLE_ALLnrfx_timer_disable(p_instance);m_cb[p_instance->instance_id].state = NRFX_DRV_STATE_UNINITIALIZED;NRFX_LOG_INFO("Uninitialized instance: %d.", p_instance->instance_id);
}void nrfx_timer_enable(nrfx_timer_t const * const p_instance)
{NRFX_ASSERT(m_cb[p_instance->instance_id].state == NRFX_DRV_STATE_INITIALIZED);nrf_timer_task_trigger(p_instance->p_reg, NRF_TIMER_TASK_START);m_cb[p_instance->instance_id].state = NRFX_DRV_STATE_POWERED_ON;NRFX_LOG_INFO("Enabled instance: %d.", p_instance->instance_id);
}void nrfx_timer_disable(nrfx_timer_t const * const p_instance)
{NRFX_ASSERT(m_cb[p_instance->instance_id].state != NRFX_DRV_STATE_UNINITIALIZED);nrf_timer_task_trigger(p_instance->p_reg, NRF_TIMER_TASK_SHUTDOWN);m_cb[p_instance->instance_id].state = NRFX_DRV_STATE_INITIALIZED;NRFX_LOG_INFO("Disabled instance: %d.", p_instance->instance_id);
}bool nrfx_timer_is_enabled(nrfx_timer_t const * const p_instance)
{NRFX_ASSERT(m_cb[p_instance->instance_id].state != NRFX_DRV_STATE_UNINITIALIZED);return (m_cb[p_instance->instance_id].state == NRFX_DRV_STATE_POWERED_ON);
}void nrfx_timer_resume(nrfx_timer_t const * const p_instance)
{NRFX_ASSERT(m_cb[p_instance->instance_id].state != NRFX_DRV_STATE_UNINITIALIZED);nrf_timer_task_trigger(p_instance->p_reg, NRF_TIMER_TASK_START);NRFX_LOG_INFO("Resumed instance: %d.", p_instance->instance_id);
}void nrfx_timer_pause(nrfx_timer_t const * const p_instance)
{NRFX_ASSERT(m_cb[p_instance->instance_id].state != NRFX_DRV_STATE_UNINITIALIZED);nrf_timer_task_trigger(p_instance->p_reg, NRF_TIMER_TASK_STOP);NRFX_LOG_INFO("Paused instance: %d.", p_instance->instance_id);
}void nrfx_timer_clear(nrfx_timer_t const * const p_instance)
{NRFX_ASSERT(m_cb[p_instance->instance_id].state != NRFX_DRV_STATE_UNINITIALIZED);nrf_timer_task_trigger(p_instance->p_reg, NRF_TIMER_TASK_CLEAR);
}void nrfx_timer_increment(nrfx_timer_t const * const p_instance)
{NRFX_ASSERT(m_cb[p_instance->instance_id].state != NRFX_DRV_STATE_UNINITIALIZED);NRFX_ASSERT(nrf_timer_mode_get(p_instance->p_reg) != NRF_TIMER_MODE_TIMER);nrf_timer_task_trigger(p_instance->p_reg, NRF_TIMER_TASK_COUNT);
}uint32_t nrfx_timer_capture(nrfx_timer_t const * const p_instance,nrf_timer_cc_channel_t     cc_channel)
{NRFX_ASSERT(m_cb[p_instance->instance_id].state != NRFX_DRV_STATE_UNINITIALIZED);NRFX_ASSERT(cc_channel < p_instance->cc_channel_count);nrf_timer_task_trigger(p_instance->p_reg,nrf_timer_capture_task_get(cc_channel));return nrf_timer_cc_read(p_instance->p_reg, cc_channel);
}void nrfx_timer_compare(nrfx_timer_t const * const p_instance,nrf_timer_cc_channel_t     cc_channel,uint32_t                   cc_value,bool                       enable_int)
{nrf_timer_int_mask_t timer_int = nrf_timer_compare_int_get(cc_channel);if (enable_int){nrf_timer_event_clear(p_instance->p_reg, nrf_timer_compare_event_get(cc_channel));nrf_timer_int_enable(p_instance->p_reg, timer_int);}else{nrf_timer_int_disable(p_instance->p_reg, timer_int);}nrf_timer_cc_write(p_instance->p_reg, cc_channel, cc_value);NRFX_LOG_INFO("Timer id: %d, capture value set: %lu, channel: %d.",p_instance->instance_id,cc_value,cc_channel);
}void nrfx_timer_extended_compare(nrfx_timer_t const * const p_instance,nrf_timer_cc_channel_t     cc_channel,uint32_t                   cc_value,nrf_timer_short_mask_t     timer_short_mask,bool                       enable_int)
{nrf_timer_shorts_disable(p_instance->p_reg,(TIMER_SHORTS_COMPARE0_STOP_Msk  << cc_channel) |(TIMER_SHORTS_COMPARE0_CLEAR_Msk << cc_channel));nrf_timer_shorts_enable(p_instance->p_reg, timer_short_mask);nrfx_timer_compare(p_instance,cc_channel,cc_value,enable_int);NRFX_LOG_INFO("Timer id: %d, capture value set: %lu, channel: %d.",p_instance->instance_id,cc_value,cc_channel);
}void nrfx_timer_compare_int_enable(nrfx_timer_t const * const p_instance,uint32_t                   channel)
{NRFX_ASSERT(m_cb[p_instance->instance_id].state != NRFX_DRV_STATE_UNINITIALIZED);NRFX_ASSERT(channel < p_instance->cc_channel_count);nrf_timer_event_clear(p_instance->p_reg,nrf_timer_compare_event_get(channel));nrf_timer_int_enable(p_instance->p_reg,nrf_timer_compare_int_get(channel));
}void nrfx_timer_compare_int_disable(nrfx_timer_t const * const p_instance,uint32_t                   channel)
{NRFX_ASSERT(m_cb[p_instance->instance_id].state != NRFX_DRV_STATE_UNINITIALIZED);NRFX_ASSERT(channel < p_instance->cc_channel_count);nrf_timer_int_disable(p_instance->p_reg,nrf_timer_compare_int_get(channel));
}static void irq_handler(NRF_TIMER_Type        * p_reg,timer_control_block_t * p_cb,uint8_t                 channel_count)
{uint8_t i;for (i = 0; i < channel_count; ++i){nrf_timer_event_t event = nrf_timer_compare_event_get(i);nrf_timer_int_mask_t int_mask = nrf_timer_compare_int_get(i);if (nrf_timer_event_check(p_reg, event) &&nrf_timer_int_enable_check(p_reg, int_mask)){nrf_timer_event_clear(p_reg, event);NRFX_LOG_DEBUG("Compare event, channel: %d.", i);p_cb->handler(event, p_cb->context);}}
}#if NRFX_CHECK(NRFX_TIMER0_ENABLED)
void nrfx_timer_0_irq_handler(void)
{irq_handler(NRF_TIMER0, &m_cb[NRFX_TIMER0_INST_IDX],NRF_TIMER_CC_CHANNEL_COUNT(0));
}
#endif#if NRFX_CHECK(NRFX_TIMER1_ENABLED)
void nrfx_timer_1_irq_handler(void)
{irq_handler(NRF_TIMER1, &m_cb[NRFX_TIMER1_INST_IDX],NRF_TIMER_CC_CHANNEL_COUNT(1));
}
#endif#if NRFX_CHECK(NRFX_TIMER2_ENABLED)
void nrfx_timer_2_irq_handler(void)
{irq_handler(NRF_TIMER2, &m_cb[NRFX_TIMER2_INST_IDX],NRF_TIMER_CC_CHANNEL_COUNT(2));
}
#endif#if NRFX_CHECK(NRFX_TIMER3_ENABLED)
void nrfx_timer_3_irq_handler(void)
{irq_handler(NRF_TIMER3, &m_cb[NRFX_TIMER3_INST_IDX],NRF_TIMER_CC_CHANNEL_COUNT(3));
}
#endif#if NRFX_CHECK(NRFX_TIMER4_ENABLED)
void nrfx_timer_4_irq_handler(void)
{irq_handler(NRF_TIMER4, &m_cb[NRFX_TIMER4_INST_IDX],NRF_TIMER_CC_CHANNEL_COUNT(4));
}
#endif#endif // NRFX_CHECK(NRFX_TIMER_ENABLED)
版權和許可信息部分

/*** Copyright (c) 2015 - 2021, Nordic Semiconductor ASA** All rights reserved.** Redistribution and use in source and binary forms, with or without modification,* are permitted provided that the following conditions are met:** 1. Redistributions of source code must retain the above copyright notice, this*    list of conditions and the following disclaimer.*    ...（中間條件省略）...* 5. Any software provided in binary form under this license must not be reverse*    engineered, decompiled, modified and/or disassembled.** THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY NORDIC SEMICONDUCTOR ASA "AS IS" AND ANY EXPRESS* OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES* OF MERCHANTABILITY, NONINFRINGEMENT, AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE* DISCLAIMED. *    ...（后續免責聲明省略）...*/

  • 這部分是標準的版權聲明和許可協議，規定了代碼的使用、修改和分發條件
  • 明確了 Nordic Semiconductor ASA 對代碼的版權所有
  • 列出了 5 個 redistribution 條件，包括保留版權聲明、限制二進制形式的使用等
  • 包含免責聲明，說明軟件按 "原樣" 提供，不提供任何明示或暗示的保證
頭文件和條件編譯部分

c

#include <nrfx.h>#if NRFX_CHECK(NRFX_TIMER_ENABLED)#if !(NRFX_CHECK(NRFX_TIMER0_ENABLED) || NRFX_TIMER1_ENABLED || \NRFX_CHECK(NRFX_TIMER2_ENABLED) || NRFX_CHECK(NRFX_TIMER3_ENABLED) || \NRFX_CHECK(NRFX_TIMER4_ENABLED))
#error "No enabled TIMER instances. Check <nrfx_config.h>."
#endif#include <nrfx_timer.h>#define NRFX_LOG_MODULE TIMER
#include <nrfx_log.h>

  • #include <nrfx.h>：包含 nRFx 框架的主要頭文件
  • #if NRFX_CHECK(NRFX_TIMER_ENABLED)：檢查定時器功能是否在配置中啟用
  • 嵌套的條件編譯檢查是否有任何定時器實例 (NRFX_TIMER0 到 NRFX_TIMER4) 被啟用，若無則拋出編譯錯誤
  • #include <nrfx_timer.h>：包含定時器驅動的頭文件
  • #define NRFX_LOG_MODULE TIMER：定義日志模塊為 TIMER，用于 nrfx_log.h 的日志輸出
  • #include <nrfx_log.h>：包含 nRFx 日志模塊的頭文件
結構體定義和全局變量部分

c

/**@brief Timer control block. */
typedef struct
{nrfx_timer_event_handler_t handler;    // 定時器事件處理函數指針void *                     context;    // 上下文指針，傳遞給事件處理函數nrfx_drv_state_t           state;      // 驅動狀態，記錄定時器當前狀態
} timer_control_block_t;static timer_control_block_t m_cb[NRFX_TIMER_ENABLED_COUNT];

  • 定義了timer_control_block_t結構體，作為定時器的控制塊
    • handler：事件處理函數指針，用于處理定時器事件
    • context：上下文指針，通常用于傳遞用戶數據
    • state：定時器驅動狀態，可能的值包括未初始化、已初始化、已啟動等
  • m_cb數組：靜態全局數組，存儲每個定時器實例的控制塊，大小由啟用的定時器數量決定
nrfx_timer_init 函數實現

c

nrfx_err_t nrfx_timer_init(nrfx_timer_t const * const  p_instance,nrfx_timer_config_t const * p_config,nrfx_timer_event_handler_t  timer_event_handler)
{timer_control_block_t * p_cb = &m_cb[p_instance->instance_id];
#ifdef SOFTDEVICE_PRESENTNRFX_ASSERT(p_instance->p_reg != NRF_TIMER0);
#endifNRFX_ASSERT(p_config);NRFX_ASSERT(timer_event_handler);nrfx_err_t err_code;if (p_cb->state != NRFX_DRV_STATE_UNINITIALIZED){err_code = NRFX_ERROR_INVALID_STATE;NRFX_LOG_WARNING("Function: %s, error code: %s.",__func__,NRFX_LOG_ERROR_STRING_GET(err_code));return err_code;}/* Warning 685處理 *//*lint -save -e685 */NRFX_ASSERT(NRF_TIMER_IS_BIT_WIDTH_VALID(p_instance->p_reg, p_config->bit_width));//lint -restorep_cb->handler = timer_event_handler;p_cb->context = p_config->p_context;uint8_t i;for (i = 0; i < p_instance->cc_channel_count; ++i){nrf_timer_event_clear(p_instance->p_reg, nrf_timer_compare_event_get(i));}NRFX_IRQ_PRIORITY_SET(nrfx_get_irq_number(p_instance->p_reg), p_config->interrupt_priority);NRFX_IRQ_ENABLE(nrfx_get_irq_number(p_instance->p_reg));nrf_timer_mode_set(p_instance->p_reg, p_config->mode);nrf_timer_bit_width_set(p_instance->p_reg, p_config->bit_width);nrf_timer_frequency_set(p_instance->p_reg, p_config->frequency);p_cb->state = NRFX_DRV_STATE_INITIALIZED;err_code = NRFX_SUCCESS;NRFX_LOG_INFO("Function: %s, error code: %s.",__func__,NRFX_LOG_ERROR_STRING_GET(err_code));return err_code;
}

  • 函數功能：初始化定時器實例
  • 參數：
    • p_instance：定時器實例指針，包含寄存器地址和通道數等信息
    • p_config：定時器配置指針，包含模式、位寬、頻率等配置
    • timer_event_handler：定時器事件處理函數
  • 實現步驟：
    1. 獲取對應實例的控制塊指針
    2. 在軟設備存在時，斷言定時器寄存器不是 NRF_TIMER0（可能與軟設備沖突）
    3. 斷言配置指針和事件處理函數不為空
    4. 檢查定時器狀態，若未初始化則繼續，否則返回錯誤
    5. 檢查位寬有效性（抑制 lint 警告）
    6. 保存事件處理函數和上下文
    7. 清除所有通道的比較事件
    8. 設置中斷優先級并啟用中斷
    9. 配置定時器模式、位寬和頻率

  1. 設置狀態為已初始化并返回成功
nrfx_timer_uninit 函數實現

c

void nrfx_timer_uninit(nrfx_timer_t const * const p_instance)
{NRFX_IRQ_DISABLE(nrfx_get_irq_number(p_instance->p_reg));#define DISABLE_ALL UINT32_MAXnrf_timer_shorts_disable(p_instance->p_reg, DISABLE_ALL);nrf_timer_int_disable(p_instance->p_reg, DISABLE_ALL);#undef DISABLE_ALLnrfx_timer_disable(p_instance);m_cb[p_instance->instance_id].state = NRFX_DRV_STATE_UNINITIALIZED;NRFX_LOG_INFO("Uninitialized instance: %d.", p_instance->instance_id);
}

  • 函數功能：反初始化定時器，釋放資源
  • 實現步驟：
    1. 禁用定時器中斷
    2. 定義宏 DISABLE_ALL 為 UINT32_MAX，禁用所有短接功能和中斷
    3. 調用 nrfx_timer_disable 函數禁用定時器
    4. 將控制塊狀態設置為未初始化
    5. 記錄日志
定時器控制函數（enable/disable/is_enabled 等）

c

void nrfx_timer_enable(nrfx_timer_t const * const p_instance)
{NRFX_ASSERT(m_cb[p_instance->instance_id].state == NRFX_DRV_STATE_INITIALIZED);nrf_timer_task_trigger(p_instance->p_reg, NRF_TIMER_TASK_START);m_cb[p_instance->instance_id].state = NRFX_DRV_STATE_POWERED_ON;NRFX_LOG_INFO("Enabled instance: %d.", p_instance->instance_id);
}void nrfx_timer_disable(nrfx_timer_t const * const p_instance)
{NRFX_ASSERT(m_cb[p_instance->instance_id].state != NRFX_DRV_STATE_UNINITIALIZED);nrf_timer_task_trigger(p_instance->p_reg, NRF_TIMER_TASK_SHUTDOWN);m_cb[p_instance->instance_id].state = NRFX_DRV_STATE_INITIALIZED;NRFX_LOG_INFO("Disabled instance: %d.", p_instance->instance_id);
}bool nrfx_timer_is_enabled(nrfx_timer_t const * const p_instance)
{NRFX_ASSERT(m_cb[p_instance->instance_id].state != NRFX_DRV_STATE_UNINITIALIZED);return (m_cb[p_instance->instance_id].state == NRFX_DRV_STATE_POWERED_ON);
}void nrfx_timer_resume(nrfx_timer_t const * const p_instance)
{NRFX_ASSERT(m_cb[p_instance->instance_id].state != NRFX_DRV_STATE_UNINITIALIZED);nrf_timer_task_trigger(p_instance->p_reg, NRF_TIMER_TASK_START);NRFX_LOG_INFO("Resumed instance: %d.", p_instance->instance_id);
}void nrfx_timer_pause(nrfx_timer_t const * const p_instance)
{NRFX_ASSERT(m_cb[p_instance->instance_id].state != NRFX_DRV_STATE_UNINITIALIZED);nrf_timer_task_trigger(p_instance->p_reg, NRF_TIMER_TASK_STOP);NRFX_LOG_INFO("Paused instance: %d.", p_instance->instance_id);
}

  • 這些函數提供了定時器的基本控制功能：
    • nrfx_timer_enable：啟用定時器，觸發 START 任務，更新狀態
    • nrfx_timer_disable：禁用定時器，觸發 SHUTDOWN 任務，更新狀態
    • nrfx_timer_is_enabled：檢查定時器是否啟用，通過狀態判斷
    • nrfx_timer_resume：恢復定時器運行，觸發 START 任務
    • nrfx_timer_pause：暫停定時器，觸發 STOP 任務
定時器操作函數（clear/increment/capture 等）

c

void nrfx_timer_clear(nrfx_timer_t const * const p_instance)
{NRFX_ASSERT(m_cb[p_instance->instance_id].state != NRFX_DRV_STATE_UNINITIALIZED);nrf_timer_task_trigger(p_instance->p_reg, NRF_TIMER_TASK_CLEAR);
}void nrfx_timer_increment(nrfx_timer_t const * const p_instance)
{NRFX_ASSERT(m_cb[p_instance->instance_id].state != NRFX_DRV_STATE_UNINITIALIZED);NRFX_ASSERT(nrf_timer_mode_get(p_instance->p_reg) != NRF_TIMER_MODE_TIMER);nrf_timer_task_trigger(p_instance->p_reg, NRF_TIMER_TASK_COUNT);
}uint32_t nrfx_timer_capture(nrfx_timer_t const * const p_instance,nrf_timer_cc_channel_t     cc_channel)
{NRFX_ASSERT(m_cb[p_instance->instance_id].state != NRFX_DRV_STATE_UNINITIALIZED);NRFX_ASSERT(cc_channel < p_instance->cc_channel_count);nrf_timer_task_trigger(p_instance->p_reg, nrf_timer_capture_task_get(cc_channel));return nrf_timer_cc_read(p_instance->p_reg, cc_channel);
}

  • 這些函數提供了定時器的高級操作功能：
    • nrfx_timer_clear：清除定時器計數，觸發 CLEAR 任務
    • nrfx_timer_increment：手動增加定時器計數（要求非 TIMER 模式）
    • nrfx_timer_capture：捕獲指定通道的計數值，觸發捕獲任務并返回值
定時器比較功能函數

c

void nrfx_timer_compare(nrfx_timer_t const * const p_instance,nrf_timer_cc_channel_t     cc_channel,uint32_t                   cc_value,bool                       enable_int)
{nrf_timer_int_mask_t timer_int = nrf_timer_compare_int_get(cc_channel);if (enable_int){nrf_timer_event_clear(p_instance->p_reg, nrf_timer_compare_event_get(cc_channel));nrf_timer_int_enable(p_instance->p_reg, timer_int);}else{nrf_timer_int_disable(p_instance->p_reg, timer_int);}nrf_timer_cc_write(p_instance->p_reg, cc_channel, cc_value);NRFX_LOG_INFO("Timer id: %d, capture value set: %lu, channel: %d.",p_instance->instance_id,cc_value,cc_channel);
}void nrfx_timer_extended_compare(nrfx_timer_t const * const p_instance,nrf_timer_cc_channel_t     cc_channel,uint32_t                   cc_value,nrf_timer_short_mask_t     timer_short_mask,bool                       enable_int)
{nrf_timer_shorts_disable(p_instance->p_reg,(TIMER_SHORTS_COMPARE0_STOP_Msk  << cc_channel) |(TIMER_SHORTS_COMPARE0_CLEAR_Msk << cc_channel));nrf_timer_shorts_enable(p_instance->p_reg, timer_short_mask);nrfx_timer_compare(p_instance, cc_channel, cc_value, enable_int);NRFX_LOG_INFO("Timer id: %d, capture value set: %lu, channel: %d.",p_instance->instance_id,cc_value,cc_channel);
}void nrfx_timer_compare_int_enable(nrfx_timer_t const * const p_instance,uint32_t                   channel)
{NRFX_ASSERT(m_cb[p_instance->instance_id].state != NRFX_DRV_STATE_UNINITIALIZED);NRFX_ASSERT(channel < p_instance->cc_channel_count);nrf_timer_event_clear(p_instance->p_reg, nrf_timer_compare_event_get(channel));nrf_timer_int_enable(p_instance->p_reg, nrf_timer_compare_int_get(channel));
}void nrfx_timer_compare_int_disable(nrfx_timer_t const * const p_instance,uint32_t                   channel)
{NRFX_ASSERT(m_cb[p_instance->instance_id].state != NRFX_DRV_STATE_UNINITIALIZED);NRFX_ASSERT(channel < p_instance->cc_channel_count);nrf_timer_int_disable(p_instance->p_reg, nrf_timer_compare_int_get(channel));
}

  • 這些函數處理定時器的比較功能：
    • nrfx_timer_compare：設置比較值，可選擇啟用中斷
    • nrfx_timer_extended_compare：擴展比較功能，支持短接功能配置
    • nrfx_timer_compare_int_enable/disable：單獨控制比較中斷的啟用和禁用
中斷處理函數部分

c

static void irq_handler(NRF_TIMER_Type        * p_reg,timer_control_block_t * p_cb,uint8_t                 channel_count)
{uint8_t i;for (i = 0; i < channel_count; ++i){nrf_timer_event_t event = nrf_timer_compare_event_get(i);nrf_timer_int_mask_t int_mask = nrf_timer_compare_int_get(i);if (nrf_timer_event_check(p_reg, event) &&nrf_timer_int_enable_check(p_reg, int_mask)){nrf_timer_event_clear(p_reg, event);NRFX_LOG_DEBUG("Compare event, channel: %d.", i);p_cb->handler(event, p_cb->context);}}
}#if NRFX_CHECK(NRFX_TIMER0_ENABLED)
void nrfx_timer_0_irq_handler(void)
{irq_handler(NRF_TIMER0, &m_cb[NRFX_TIMER0_INST_IDX],NRF_TIMER_CC_CHANNEL_COUNT(0));
}
#endif// 類似地處理TIMER1到TIMER4的中斷處理函數（代碼結構相同）

  • irq_handler函數：通用中斷處理函數，處理指定定時器的所有通道事件
    • 遍歷所有通道，檢查是否有比較事件發生且中斷已啟用
    • 清除事件標志，記錄日志，并調用注冊的事件處理函數
  • 各個定時器實例的中斷處理函數（如 nrfx_timer_0_irq_handler）：
    • 條件編譯檢查對應定時器是否啟用
    • 調用通用中斷處理函數，傳遞對應的寄存器、控制塊和通道數
結尾條件編譯

c

#endif // NRFX_CHECK(NRFX_TIMER_ENABLED)

  • 結束最外層的條件編譯，確保只有在定時器功能啟用時才包含這些代碼

總結

這段代碼是 nRF5 SDK 中定時器驅動的核心實現，主要功能包括：

  1. 定時器的初始化與反初始化
  2. 定時器的啟用、禁用、暫停和恢復
  3. 定時器的計數清除、手動遞增和值捕獲
  4. 定時器的比較功能配置和中斷處理
  5. 各個定時器實例的中斷處理函數

代碼采用了控制塊 (control block) 的設計模式，通過結構體數組管理每個定時器實例的狀態和回調函數。大量使用了斷言 (assert) 來確保輸入參數的有效性，并通過日志模塊記錄關鍵操作，便于調試。條件編譯的使用使得代碼可以根據配置靈活啟用不同的定時器實例，提高了代碼的可配置性和可維護性。

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