NK-N9H31A2 開發板:ETIMER

在 Timer 這篇中已介紹相關基本觀念，本篇將配合實際範例進行操作，使用 N9H31 的 ETIMER 控制 LED 定時閃爍，並透過 UART 輸出訊息。

本範例以官方提供的 ETIMER_Periodic 為基礎進行修改。原始範例僅透過 UART 輸出計數秒數，未對應到開發板上的 LED，因此本篇額外加入 GPIO 控制，使 LED 能夠呈現固定週期的亮滅。
同時，透過 serial port tool（例如 Arduino Serial Monitor）觀察 UART 訊息時間戳記，可進一步驗證 Timer 的實際運作頻率。

實驗目的

透過 Timer 定時觸發中斷：

• 控制 LED 週期性亮滅
• 透過 UART 輸出訊號，觀察時間間隔

使用範例

官方範例 ETIMER_Periodic

https://github.com/OpenNuvoton/N9H31_NonOS/tree/master/SampleCode/ETIMER_Perodic

程式碼

核心概念：Timer 週期性產生中斷 → CPU 進入 ISR → 在 ISR 中控制 LED 並輸出 UART 訊息。

範例是基於 Nuvoton 官方 Sample Code（ETIMER_Periodic）進行修改，

僅作為學習與教學用途，以下為修改後的範例程式：

static int state = 0;

/**
 * ETIMER0 interrupt handler. Toggle LED state and print message every time timer timeout.
 */
void ETMR0_IRQHandler(void)
{
	ETIMER_ClearIntFlag(0);

	if (state)
	{
		/* LED ON */
		outpw(REG_GPIOF_DATAOUT, inpw(REG_GPIOF_DATAOUT) & ~BIT10);
		outpw(REG_GPIOI_DATAOUT, inpw(REG_GPIOI_DATAOUT) & ~BIT10);
		state = 0;
		sysprintf("H\n");
	}
	else
	{
		/* LED OFF */
		outpw(REG_GPIOF_DATAOUT, inpw(REG_GPIOF_DATAOUT) | BIT10);
		outpw(REG_GPIOI_DATAOUT, inpw(REG_GPIOI_DATAOUT) | BIT10);
		state = 1;
		sysprintf("L\n");
	}
}

/*-----------------------------------------------------------------------------*/
int main(void)
{
	sysDisableCache();
	sysFlushCache(I_D_CACHE);
	sysEnableCache(CACHE_WRITE_BACK);
	sysInitializeUART();

	sysprintf("\nETIMER0 periodic + LED toggle test\n");

	/* Enable ETIMER0 clock */
	outpw(REG_CLK_PCLKEN0, inpw(REG_CLK_PCLKEN0) | (1 << 4));

	/* Enable GPIO clock */
	outpw(REG_CLK_PCLKEN0, inpw(REG_CLK_PCLKEN0) | (1 << 3));

	/* PF10 PI10 set as GPIO function */
	outpw(REG_SYS_GPF_MFPH, inpw(REG_SYS_GPF_MFPH) & ~(0xF << 8));
	outpw(REG_SYS_GPI_MFPH, inpw(REG_SYS_GPI_MFPH) & ~(0xF << 8));

	/* PF10 PI10 set as output */
	outpw(REG_GPIOF_DIR, inpw(REG_GPIOF_DIR) | BIT10);
	outpw(REG_GPIOI_DIR, inpw(REG_GPIOI_DIR) | BIT10);

	/* PF10 PI10 initial low */
	outpw(REG_GPIOF_DATAOUT, inpw(REG_GPIOF_DATAOUT) & ~BIT10);
	outpw(REG_GPIOI_DATAOUT, inpw(REG_GPIOI_DATAOUT) & ~BIT10);

	/* Set timer frequency to 1Hz */
	ETIMER_Open(0, ETIMER_TOGGLE_MODE, 1);

	/* Enable timer interrupt */
	ETIMER_EnableInt(0);
	sysInstallISR(HIGH_LEVEL_SENSITIVE | IRQ_LEVEL_1, ETMR0_IRQn, (PVOID)ETMR0_IRQHandler);
	sysSetLocalInterrupt(ENABLE_IRQ);
	sysEnableInterrupt(ETMR0_IRQn);

	/* Start Timer 0 */
	ETIMER_Start(0);

	while (1)
		;
}

補充說明：本範例同時控制 PF10 與 PI10，因為開發板上分別對應兩顆 LED。透過 Timer 中斷同時切換兩個 GPIO，可快速驗證 Timer 與中斷機制是否正常運作。

函式說明

ETIMER_Open(timerNo, mode, freq)

• 設定 Timer 的運作模式與目標頻率。
• 設定 Timer mode（One-shot / Periodic / Continuous / Toggle）
• 自動計算 prescaler 與 compare value
• 回傳實際可達到的頻率（可能略有誤差）

注意：此函式不會啟動 Timer，需搭配 ETIMER_Start()

ETIMER_EnableInt(timerNo)
    啟用 Timer 中斷功能。

sysInstallISR(level, irq, handler)
    註冊中斷服務函式（ISR）
　將 interrupt source 對應到 handler

sysSetLocalInterrupt(ENABLE_IRQ)
啟用 CPU 層級中斷（全域開關）

sysEnableInterrupt(irq)
啟用中斷控制器（AIC）中的指定 IRQ

ETIMER_Start(timerNo)
啟動 Timer 計數

ETIMER_ClearIntFlag(timerNo)
清除 Timer 中斷旗標

ETMR0_IRQHandler()

• Timer 中斷服務函式（ISR）
• 要處理的事情

目前流程：清除中斷旗標 -> 執行應用邏輯（toggle LED + UART 輸出）

原則：保持簡短 避免阻塞

Timer 中斷的觸發需要同時啟用：

1. Timer 中斷功能（ETIMER_EnableInt）

2. 中斷控制器（sysEnableInterrupt）

3. CPU 中斷（sysSetLocalInterrupt）

三者缺一不可。

實驗結果