Регистры TIMG ESP32-C3

Регистры групп таймеров ESP32-C3: в каждой группе 54-битный таймер с 16-битным делителем, будильником и автоперезагрузкой, сторожевой таймер MWDT с четырьмя стадиями и схема калибровки медленного RTC-генератора.

У ESP32-C3 две одинаковые группы таймеров: TIMG0 по адресу 0x6001 F000 и TIMG1 по адресу 0x6002 0000, макросы ESP-IDF принимают номер группы — TIMG_T0CONFIG_REG(1). В каждой группе один таймер общего назначения T0: 54-битный счётчик вверх или вниз, тактируемый APB_CLK или XTAL_CLK через делитель 2…65 536.

Чтобы прочитать счётчик, в TIMG_T0UPDATE_REG записывают 1 — текущее значение защёлкивается в T0LO и T0HI. Будильник сравнивает счётчик с T0ALARMLO и T0ALARMHI и может перезагрузить его значением T0LOADLO и T0LOADHI.

Сторожевой таймер MWDT проходит до четырёх стадий; на каждой — прерывание, сброс процессора или сброс цифровой части. Его регистры защищены: перед записью в WDT_WKEY нужно положить ключ 0x50D83AA1, после настройки — любое другое значение.

Экземпляр	Базовый адрес
TIMG0	0x6001 F000
TIMG1	0x6002 0000

Пример на C

TIMG0: чтение 54-битного счётчика T0 (soc/timer_group_reg.h). Макросы доступа REG_WRITE, REG_READ, REG_SET_BIT, REG_CLR_BIT, REG_GET_BIT, REG_SET_FIELD и REG_GET_FIELD объявлены в soc/soc.h ESP-IDF; поле задаётся именем макроса без суффикса, маска и сдвиг берутся из его вариантов _V и _S.

#include "soc/timer_group_reg.h"

REG_WRITE(TIMG_T0UPDATE_REG(0), TIMG_T0_UPDATE);        // защёлкнуть значение
while (REG_GET_BIT(TIMG_T0UPDATE_REG(0), TIMG_T0_UPDATE)) {}
uint64_t t = ((uint64_t)REG_READ(TIMG_T0HI_REG(0)) << 32) | REG_READ(TIMG_T0LO_REG(0));

Регистры блока

Регистр (ESP-IDF)	Смещение	Назначение	После сброса
TIMG_T0CONFIG_REG(i)	0x0000	Таймер 0: включение, направление, делитель, будильник	0x6000 2000
TIMG_T0LO_REG(i)	0x0004	Таймер 0: защёлкнутое значение, младшие 32 бита	0x0000 0000
TIMG_T0HI_REG(i)	0x0008	Таймер 0: защёлкнутое значение, старшие 22 бита	0x0000 0000
TIMG_T0UPDATE_REG(i)	0x000C	Таймер 0: защёлкнуть текущее значение	0x0000 0000
TIMG_T0ALARMLO_REG(i)	0x0010	Таймер 0: значение будильника, младшие 32 бита	0x0000 0000
TIMG_T0ALARMHI_REG(i)	0x0014	Таймер 0: значение будильника, старшие 22 бита	0x0000 0000
TIMG_T0LOADLO_REG(i)	0x0018	Таймер 0: значение перезагрузки, младшие 32 бита	0x0000 0000
TIMG_T0LOADHI_REG(i)	0x001C	Таймер 0: значение перезагрузки, старшие 22 бита	0x0000 0000
TIMG_T0LOAD_REG(i)	0x0020	Таймер 0: загрузить значение перезагрузки сейчас	0x0000 0000
TIMG_WDTCONFIG0_REG(i)	0x0048	Сторож: включение, действия стадий, длительность сброса	0x0004 C000
TIMG_WDTCONFIG1_REG(i)	0x004C	Сторож: предделитель	0x0001 0000
TIMG_WDTCONFIG2_REG(i)	0x0050	Сторож: длительность стадии 0	0x018C BA80
TIMG_WDTCONFIG3_REG(i)	0x0054	Сторож: длительность стадии 1	0x07FF FFFF
TIMG_WDTCONFIG4_REG(i)	0x0058	Сторож: длительность стадии 2	0x000F FFFF
TIMG_WDTCONFIG5_REG(i)	0x005C	Сторож: длительность стадии 3	0x000F FFFF
TIMG_WDTFEED_REG(i)	0x0060	Сторож: кормление	0x0000 0000
TIMG_WDTWPROTECT_REG(i)	0x0064	Сторож: защита записи	0x50D8 3AA1
TIMG_RTCCALICFG_REG(i)	0x0068	Калибровка RTC-генератора: запуск и результат готов	0x0001 3000
TIMG_RTCCALICFG1_REG(i)	0x006C	Калибровка RTC-генератора: результат	0x0000 0000
TIMG_INT_ENA_TIMERS_REG(i)	0x0070	Разрешение прерываний	0x0000 0000
TIMG_INT_RAW_TIMERS_REG(i)	0x0074	Необработанные флаги прерываний	0x0000 0000
TIMG_INT_ST_TIMERS_REG(i)	0x0078	Флаги прерываний после маски разрешения	0x0000 0000
TIMG_INT_CLR_TIMERS_REG(i)	0x007C	Сброс флагов прерываний записью 1	0x0000 0000
TIMG_RTCCALICFG2_REG(i)	0x0080	Калибровка RTC-генератора: таймаут	0xFFFF FF98
TIMG_NTIMERS_DATE_REG(i)	0x00F8	Версия блока: дата ревизии аппаратуры	0x0200 6191
TIMG_REGCLK_REG(i)	0x00FC	Тактирование регистров и таймеров	0x6000 0000

Доступ — обозначения TRM: R/W — чтение и запись, RO — только чтение, WO — только запись, WT — запись 1 запускает действие, SS и SC — бит ставится и сбрасывается аппаратно, WTC — сбрасывается записью 1.

TIMG_T0CONFIG_REG(i) — таймер 0: включение, направление, делитель, будильник

Смещение 0x0000, после сброса 0x6000 2000. TRM: регистр 11.1.

31	30	29	28	27	26	25	24	23	22	21	20	19	18	17	16
T0_EN	T0_INCREASE	T0_AUTORELOAD	T0_DIVIDER
15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
T0_DIVIDER			T0_DIVIDER_RST	—	T0_ALARM_EN	T0_USE_XTAL	—

Поле	Биты	Доступ	Сброс	Назначение
T0_EN	31	R/W	0	Включить счёт
T0_INCREASE	30	R/W	1	Направление: 1 — вверх, 0 — вниз
T0_AUTORELOAD	29	R/W	1	Перезагрузка счётчика при срабатывании будильника
T0_DIVIDER	28:13	R/W	0x0001	Делитель 2…65 535; 0 и 1 означают 65 536 и 2
T0_DIVIDER_RST	12	WT	0	Сброс делителя
T0_ALARM_EN	10	R/W/SC	0	Включить будильник; сбрасывается при срабатывании
T0_USE_XTAL	9	R/W	0	Такт: 1 — XTAL_CLK, 0 — APB_CLK

TIMG_T0LO_REG(i) — таймер 0: защёлкнутое значение, младшие 32 бита

Смещение 0x0004, после сброса 0x0000 0000. TRM: регистр 11.2.

Поле	Биты	Доступ	Сброс
T0_LO	31:0	RO	0x0000 0000

TIMG_T0HI_REG(i) — таймер 0: защёлкнутое значение, старшие 22 бита

Смещение 0x0008, после сброса 0x0000 0000. TRM: регистр 11.3.

Поле	Биты	Доступ	Сброс
T0_HI	21:0	RO	0x000000

TIMG_T0UPDATE_REG(i) — таймер 0: защёлкнуть текущее значение

Смещение 0x000C, после сброса 0x0000 0000. TRM: регистр 11.4.

Поле	Биты	Доступ	Сброс	Назначение
T0_UPDATE	31	R/W/SC	0	Запись 1 защёлкивает счётчик в T0LO и T0HI; бит сбрасывается сам

TIMG_T0ALARMLO_REG(i) — таймер 0: значение будильника, младшие 32 бита

Смещение 0x0010, после сброса 0x0000 0000. TRM: регистр 11.5.

Поле	Биты	Доступ	Сброс
T0_ALARM_LO	31:0	R/W	0x0000 0000

TIMG_T0ALARMHI_REG(i) — таймер 0: значение будильника, старшие 22 бита

Смещение 0x0014, после сброса 0x0000 0000. TRM: регистр 11.6.

Поле	Биты	Доступ	Сброс
T0_ALARM_HI	21:0	R/W	0x000000

TIMG_T0LOADLO_REG(i) — таймер 0: значение перезагрузки, младшие 32 бита

Смещение 0x0018, после сброса 0x0000 0000. TRM: регистр 11.7.

Поле	Биты	Доступ	Сброс
T0_LOAD_LO	31:0	R/W	0x0000 0000

TIMG_T0LOADHI_REG(i) — таймер 0: значение перезагрузки, старшие 22 бита

Смещение 0x001C, после сброса 0x0000 0000. TRM: регистр 11.8.

Поле	Биты	Доступ	Сброс
T0_LOAD_HI	21:0	R/W	0x000000

TIMG_T0LOAD_REG(i) — таймер 0: загрузить значение перезагрузки сейчас

Смещение 0x0020, после сброса 0x0000 0000. TRM: регистр 11.9.

Поле	Биты	Доступ	Сброс	Назначение
T0_LOAD	31:0	WT	0x0000 0000	Любая запись загружает в счётчик T0LOADLO и T0LOADHI

TIMG_WDTCONFIG0_REG(i) — сторож: включение, действия стадий, длительность сброса

Смещение 0x0048, после сброса 0x0004 C000. TRM: регистр 11.10.

31	30	29	28	27	26	25	24	23	22	21	20	19	18	17	16
WDT_EN	WDT_STG0		WDT_STG1		WDT_STG2		WDT_STG3		WDT_CONF_UPDATE_EN	WDT_USE_XTAL	WDT_CPU_RESET_LENGTH			WDT_SYS_RESET_LENGTH
15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
WDT_SYS_RESET_LENGTH	WDT_FLASHBOOT_MOD_EN	WDT_PROCPU_RESET_EN	WDT_APPCPU_RESET_EN	—

Поле	Биты	Доступ	Сброс	Назначение
WDT_EN	31	R/W	0	Включить сторож
WDT_STG0	30:29	R/W	0x0	Действие стадии 0: 0 — нет, 1 — прерывание, 2 — сброс процессора, 3 — сброс цифровой части (в TRM — reset system)
WDT_STG1	28:27	R/W	0x0	Действие стадии 1
WDT_STG2	26:25	R/W	0x0	Действие стадии 2
WDT_STG3	24:23	R/W	0x0	Действие стадии 3
WDT_CONF_UPDATE_EN	22	WT	0	Запись 1 применяет новые настройки сторожа
WDT_USE_XTAL	21	R/W	0	Такт сторожа: 1 — XTAL_CLK, 0 — APB_CLK
WDT_CPU_RESET_LENGTH	20:18	R/W	0x1	Длительность сигнала сброса процессора
WDT_SYS_RESET_LENGTH	17:15	R/W	0x1	Длительность сигнала сброса цифровой части
WDT_FLASHBOOT_MOD_EN	14	R/W	1	Сторож работает с начальной загрузки из флеш-памяти
WDT_PROCPU_RESET_EN	13	R/W	0	Разрешить сброс процессора
WDT_APPCPU_RESET_EN	12	R/W	0

TIMG_WDTCONFIG1_REG(i) — сторож: предделитель

Смещение 0x004C, после сброса 0x0001 0000. TRM: регистр 11.11.

31	30	29	28	27	26	25	24	23	22	21	20	19	18	17	16
WDT_CLK_PRESCALE
15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
—															WDT_DIVCNT_RST

Поле	Биты	Доступ	Сброс	Назначение
WDT_CLK_PRESCALE	31:16	R/W	0x0001	Предделитель такта сторожа
WDT_DIVCNT_RST	0	WT	0	Сброс предделителя

TIMG_WDTCONFIG2_REG(i) — сторож: длительность стадии 0

Смещение 0x0050, после сброса 0x018C BA80. TRM: регистр 11.12.

Поле	Биты	Доступ	Сброс	Назначение
WDT_STG0_HOLD	31:0	R/W	0x018C BA80	Длительность стадии 0 в тактах после предделителя

TIMG_WDTCONFIG3_REG(i) — сторож: длительность стадии 1

Смещение 0x0054, после сброса 0x07FF FFFF. TRM: регистр 11.13.

Поле	Биты	Доступ	Сброс	Назначение
WDT_STG1_HOLD	31:0	R/W	0x07FF FFFF	Длительность стадии 1

TIMG_WDTCONFIG4_REG(i) — сторож: длительность стадии 2

Смещение 0x0058, после сброса 0x000F FFFF. TRM: регистр 11.14.

Поле	Биты	Доступ	Сброс	Назначение
WDT_STG2_HOLD	31:0	R/W	0x000F FFFF	Длительность стадии 2

TIMG_WDTCONFIG5_REG(i) — сторож: длительность стадии 3

Смещение 0x005C, после сброса 0x000F FFFF. TRM: регистр 11.15.

Поле	Биты	Доступ	Сброс	Назначение
WDT_STG3_HOLD	31:0	R/W	0x000F FFFF	Длительность стадии 3

TIMG_WDTFEED_REG(i) — сторож: кормление

Смещение 0x0060, после сброса 0x0000 0000. TRM: регистр 11.16.

Поле	Биты	Доступ	Сброс	Назначение
WDT_FEED	31:0	WT	0x0000 0000	Любая запись перезапускает сторож со стадии 0

TIMG_WDTWPROTECT_REG(i) — сторож: защита записи

Смещение 0x0064, после сброса 0x50D8 3AA1. TRM: регистр 11.17.

Поле	Биты	Доступ	Сброс	Назначение
WDT_WKEY	31:0	R/W	0x50D8 3AA1	Ключ 0x50D83AA1 снимает защиту записи регистров сторожа

TIMG_RTCCALICFG_REG(i) — калибровка RTC-генератора: запуск и результат готов

Смещение 0x0068, после сброса 0x0001 3000. TRM: регистр 11.18.

31	30	29	28	27	26	25	24	23	22	21	20	19	18	17	16
RTC_CALI_START	RTC_CALI_MAX
15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
RTC_CALI_RDY	RTC_CALI_CLK_SEL		RTC_CALI_START_CYCLING	—

Поле	Биты	Доступ	Сброс
RTC_CALI_START	31	R/W	0
RTC_CALI_MAX	30:16	R/W	0x0001
RTC_CALI_RDY	15	RO	0
RTC_CALI_CLK_SEL	14:13	R/W	0x1
RTC_CALI_START_CYCLING	12	R/W	1

TIMG_RTCCALICFG1_REG(i) — калибровка RTC-генератора: результат

Смещение 0x006C, после сброса 0x0000 0000. TRM: регистр 11.19.

31	30	29	28	27	26	25	24	23	22	21	20	19	18	17	16
RTC_CALI_VALUE
15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
RTC_CALI_VALUE									—						RTC_CALI_CYCLING_DATA_VLD

Поле	Биты	Доступ	Сброс
RTC_CALI_VALUE	31:7	RO	0x0000000
RTC_CALI_CYCLING_DATA_VLD	0	RO	0

TIMG_INT_ENA_TIMERS_REG(i) — разрешение прерываний

Смещение 0x0070, после сброса 0x0000 0000. TRM: регистр 11.21.

15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
—														WDT_INT_ENA	T0_INT_ENA

Поле	Биты	Доступ	Сброс	Назначение
WDT_INT_ENA	1	R/W	0	Стадия сторожа, настроенная на прерывание
T0_INT_ENA	0	R/W	0	Сработал будильник таймера 0

TIMG_INT_RAW_TIMERS_REG(i) — необработанные флаги прерываний

Смещение 0x0074, после сброса 0x0000 0000. TRM: регистр 11.22.

15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
—														WDT_INT_RAW	T0_INT_RAW

Поле	Биты	Доступ	Сброс	Назначение
WDT_INT_RAW	1	R/SS/WTC	0	Стадия сторожа, настроенная на прерывание
T0_INT_RAW	0	R/SS/WTC	0	Сработал будильник таймера 0

TIMG_INT_ST_TIMERS_REG(i) — флаги прерываний после маски разрешения

Смещение 0x0078, после сброса 0x0000 0000. TRM: регистр 11.23.

15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
—														WDT_INT_ST	T0_INT_ST

Поле	Биты	Доступ	Сброс	Назначение
WDT_INT_ST	1	RO	0	Стадия сторожа, настроенная на прерывание
T0_INT_ST	0	RO	0	Сработал будильник таймера 0

TIMG_INT_CLR_TIMERS_REG(i) — сброс флагов прерываний записью 1

Смещение 0x007C, после сброса 0x0000 0000. TRM: регистр 11.24.

15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
—														WDT_INT_CLR	T0_INT_CLR

Поле	Биты	Доступ	Сброс	Назначение
WDT_INT_CLR	1	WT	0	Стадия сторожа, настроенная на прерывание
T0_INT_CLR	0	WT	0	Сработал будильник таймера 0

TIMG_RTCCALICFG2_REG(i) — калибровка RTC-генератора: таймаут

Смещение 0x0080, после сброса 0xFFFF FF98. TRM: регистр 11.20.

31	30	29	28	27	26	25	24	23	22	21	20	19	18	17	16
RTC_CALI_TIMEOUT_THRES
15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
RTC_CALI_TIMEOUT_THRES									RTC_CALI_TIMEOUT_RST_CNT				—		RTC_CALI_TIMEOUT

Поле	Биты	Доступ	Сброс
RTC_CALI_TIMEOUT_THRES	31:7	R/W	0x1FFFFFF
RTC_CALI_TIMEOUT_RST_CNT	6:3	R/W	0x3
RTC_CALI_TIMEOUT	0	RO	0

TIMG_NTIMERS_DATE_REG(i) — версия блока: дата ревизии аппаратуры

Смещение 0x00F8, после сброса 0x0200 6191. TRM: регистр 11.25 (TIMG_NTIMERS_DATE_REG).

Поле	Биты	Доступ	Сброс
NTIMGS_DATE	27:0	R/W	0x2006191

TIMG_REGCLK_REG(i) — тактирование регистров и таймеров

Смещение 0x00FC, после сброса 0x6000 0000. TRM: регистр 11.26.

31	30	29	28	27	26	25	24	23	22	21	20	19	18	17	16
CLK_EN	TIMER_CLK_IS_ACTIVE	WDT_CLK_IS_ACTIVE	—
15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
—

Поле	Биты	Доступ	Сброс
CLK_EN	31	R/W	0
TIMER_CLK_IS_ACTIVE	30	R/W	1
WDT_CLK_IS_ACTIVE	29	R/W	1

Частые вопросы

Как прочитать значение таймера TIMG ESP32-C3?

Записать любое значение в TIMG_T0UPDATE_REG (бит T0_UPDATE), дождаться, пока бит сбросится, и прочитать младшие 32 бита из TIMG_T0LO_REG и старшие 22 — из TIMG_T0HI_REG. Без этой записи регистры хранят прошлое защёлкнутое значение.

Как отключить сторожевой таймер MWDT ESP32-C3 через регистры?

Снять защиту записью 0x50D83AA1 в TIMG_WDTWPROTECT_REG, сбросить бит WDT_EN в TIMG_WDTCONFIG0_REG, установить WDT_CONF_UPDATE_EN для применения и вернуть защиту записью любого другого значения. В ESP-IDF сторож группы 0 служит сторожем задач (Task WDT), группы 1 — сторожем прерываний (Interrupt WDT).

Источники

Espressif. ESP32-C3 Technical Reference Manual, версия 1.4 — глава 11: таблица Register Summary и рисунки регистров — смещения, поля, тип доступа и значения после сброса
Espressif. SVD svd/esp32c3.svd, версия 18 (espressif/svd, коммит be20aa1) — базовые адреса периферии, список регистров и полей; лицензия Apache-2.0
Espressif. ESP-IDF v6.1: заголовки components/soc/esp32c3/register/soc/*_reg.h (коммит fff9895) — имена макросов регистров и полей, сверка положения полей и значений по умолчанию; лицензия Apache-2.0 OR MIT

Нашли ошибку в регистрах?