嵌入式框架Zorb Framework搭建六:定时器的实现

我是卓波,我是一名嵌入式工程师,我万万没想到我会在这里跟大家吹牛皮。

嵌入式框架Zorb Framework搭建过程

嵌入式框架Zorb Framework搭建一:嵌入式环境搭建、调试输出和建立时间系统

嵌入式框架Zorb Framework搭建二:环形缓冲区的实现

嵌入式框架Zorb Framework搭建三:列表的实现

嵌入式框架Zorb Framework搭建四:状态机的实现

嵌入式框架Zorb Framework搭建五:事件的实现

嵌入式框架Zorb Framework搭建六:定时器的实现

嵌入式框架Zorb Framework搭建七:任务的实现

 

一、前言

  在嵌入式开发中,我们常常会用到定时器,我们可以用芯片的定时器外设,可以用内核的systick,也可以使用操作系统的定时器。本篇要设计的定时器类似与操作系统的定时器,是软件定时器。如果Zorb Framework运行在操作系统上面,大可以不使用本篇的功能,直接使用操作系统自带的定时器。

 

二、定时器设计

  我们先来看看要实现的定时器提供什么功能:

  初步要提供的功能如下:

  1、可以设置定时时间

  2、可以设置定时器是单次还是重复运行

  3、可以设置定时器处理函数

  4、定时器函数可以直接运行或者推送异步事件

  5、可以打开和关闭定时器

  因此,初步设计的数据结构如下: 

 1 /* 定时器处理程序 */
 2 typedef void (*ITimerProcess)(void);
 3 
 4 /* 定时器结构 */
 5 typedef struct _Timer
 6 {
 7     uint8_t Priority;               /* 事件优先级 */
 8     uint32_t Interval;              /* 时间间隔(ms) */
 9     uint32_t AlarmTime;             /* 定时到达时间 */
10     bool IsAutoReset;               /* 重复运行(默认开) */
11     bool IsRunning;                 /* 是否正在运行(默认关) */
12     /* 事件的处理者,事件将推送到处理者的队列 */
13     /* 不设置处理者则本地执行(挂载Timer_process的地方) */
14     EventHandler *pEventHandler;
15     /* 处理事件 */
16     ITimerProcess TimerProcess;
17     
18     /* 开始定时器 */
19     void (*Start)(struct _Timer * const pTimer);
20     
21     /* 关闭定时器 */
22     void (*Stop)(struct _Timer * const pTimer);
23     
24     /* 重新运行定时器 */
25     void (*Restart)(struct _Timer * const pTimer);
26     
27     /* 销毁定时器(释放空间) */
28     bool (*Dispose)(struct _Timer * const pTimer);
29 } Timer;

  事件和事件处理器已经设计好了,再把定时器的处理程序添加到系统滴答程序中即可:

 1 /******************************************************************************
 2  * 描述  :系统滴答程序(需挂在硬件的时间中断里边)
 3  * 参数  :无
 4  * 返回  :无
 5 ******************************************************************************/
 6 void ZF_timeTick (void)
 7 {
 8     /* 系统滴答计数 */
 9     ZF_tick++;
10     
11     /* 软件定时器程序 */
12     Timer_process();
13 }

  具体实现请看附件代码或在文末的github地址拉框架源码。

 

三、定时器结果测试

  简单的测试代码如下:

 1 /**
 2   *****************************************************************************
 3   * @file    app_timer.c
 4   * @author  Zorb
 5   * @version V1.0.0
 6   * @date    2018-06-28
 7   * @brief   定时器测试的实现
 8   *****************************************************************************
 9   * @history
10   *
11   * 1. Date:2018-06-28
12   *    Author:Zorb
13   *    Modification:建立文件
14   *
15   *****************************************************************************
16   */
17 
18 #include "app_timer.h"
19 #include "zf_includes.h"
20 
21 /* 事件处理器 */
22 static EventHandler *pEventHandler;
23 /* 定时器1 */
24 static Timer *pTimer1;
25 /* 定时器2 */
26 static Timer *pTimer2;
27 
28 /******************************************************************************
29  * 描述  :定时器程序1
30  * 参数  :void
31  * 返回  :无
32 ******************************************************************************/
33 void TimerProcess1(void)
34 {
35     ZF_DEBUG(LOG_D, "%dms:timer process 1 run\r\n", ZF_SYSTIME_MS());
36 }
37 
38 /******************************************************************************
39  * 描述  :定时器程序2
40  * 参数  :void
41  * 返回  :无
42 ******************************************************************************/
43 void TimerProcess2(void)
44 {
45     ZF_DEBUG(LOG_D, "%dms:timer process 2 run\r\n", ZF_SYSTIME_MS());
46 }
47 
48 /******************************************************************************
49  * 描述  :任务初始化
50  * 参数  :无
51  * 返回  :无
52 ******************************************************************************/
53 void App_Timer_init(void)
54 {
55     /* 初始化事件处理器 */
56     EventHandler_create(&pEventHandler);
57     
58     /* 创建定时器1 */
59     Timer_create(&pTimer1);
60     pTimer1->Priority = 1;
61     pTimer1->Interval = 500;
62     pTimer1->TimerProcess = TimerProcess1;
63     pTimer1->IsAutoReset = true;
64     pTimer1->pEventHandler = pEventHandler;
65     pTimer1->Start(pTimer1);
66     
67     /* 创建定时器2 */
68     Timer_create(&pTimer2);
69     pTimer2->Priority = 2;
70     pTimer2->Interval = 1000;
71     pTimer2->TimerProcess = TimerProcess2;
72     pTimer2->IsAutoReset = true;
73     pTimer2->pEventHandler = pEventHandler;
74     pTimer2->Start(pTimer2);
75 }
76 
77 /******************************************************************************
78  * 描述  :任务程序
79  * 参数  :无
80  * 返回  :无
81 ******************************************************************************/
82 void App_Timer_process(void)
83 {
84     while(1)
85     {
86         /* 执行事件 */
87         if (pEventHandler->GetEventCount(pEventHandler) > 0)
88         {
89             pEventHandler->Execute(pEventHandler);
90         }
91         else
92         {
93             /* 可在此实现低功耗 */
94         }
95     }
96 }
97 /******************************** END OF FILE ********************************/

  结果:

500ms:timer process 1 run
1000ms:timer process 1 run
1002ms:timer process 2 run
1500ms:timer process 1 run
2000ms:timer process 1 run
2002ms:timer process 2 run
2500ms:timer process 1 run
3000ms:timer process 1 run
3002ms:timer process 2 run
3500ms:timer process 1 run
4000ms:timer process 1 run
4002ms:timer process 2 run
4500ms:timer process 1 run
5000ms:timer process 1 run
5002ms:timer process 2 run

省略...

  在测试程序中,定时器1周期为500ms,定时器2周期为1000ms。至于定时器2程序第一次执行的时间为1002ms的原因:定时器1和定时器2同时在1000ms处响应,但定时器1 的优先级比定时器2的优先级高,因此事件处理器先处理完定时器1的事件再处理定时器2的事件,而调试串口波特率115200,定时器1程序把调试数据发送完的时间大约2ms,因此定时器2的第一次执行时间为1002ms。

 

四、最后

  本篇为Zorb Framework提供了定时器功能。在对定时精度要求不高(毫秒级),完全可以使用软件定时器。软件定时器是在硬件定时器的基础上开发的,好处在于可以挂载多个定时器,不用再为芯片的定时器资源不够而烦恼。

 

  Zorb Framework github:https://github.com/54zorb/Zorb-Framework

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posted @ 2018-07-17 19:45  54zorb  阅读(201)  评论(0编辑  收藏