ucosii定时器
UCOSII從V2.83版本以后，加入了軟件定時(shí)器，這使得UCOSII的功能更加完善，在其上的應(yīng)用程序開發(fā)與移植也更加方便。在實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)中一個(gè)好的軟件定時(shí)器實(shí)現(xiàn)要求有較高的精度、較小的處理器開銷，且占用較少的存儲器資源。
ucosII關(guān)于定時(shí)器的內(nèi)容在os_tmr.c文件內(nèi)，需使能os_cfg.h中的OS_CFG_TMR_EN來啟動(dòng)定時(shí)器服務(wù)。
定時(shí)器服務(wù)為在協(xié)議棧處理，IO定時(shí)輪詢的設(shè)備中提供了很大的方便。
1)軟件定時(shí)器工作原理
軟件定時(shí)器同樣由OSTimTick提供時(shí)鐘，但是軟件定時(shí)器的時(shí)鐘還OS_TMR_CFG_TICKS_PER_SEC設(shè)置的控制，也就是在UCOSII的時(shí)鐘節(jié)拍上面再做了一次“分頻”，軟件定時(shí)器的最快時(shí)鐘節(jié)拍就等于UCOSII的系統(tǒng)時(shí)鐘節(jié)拍。這也決定了軟件定時(shí)器的精度。
定時(shí)時(shí)間一到，則系統(tǒng)會調(diào)用用戶函數(shù)實(shí)現(xiàn)特定功能。
2)軟件定時(shí)器在ucos_ii的實(shí)現(xiàn)原理
UCOSII中軟件定時(shí)器的實(shí)現(xiàn)方法是，將定時(shí)器按定時(shí)時(shí)間分組，使得每次時(shí)鐘節(jié)拍到來時(shí)只對部分定時(shí)器進(jìn)行比較操作，縮短了每次處理的時(shí)間。但這就需要?jiǎng)討B(tài)地維護(hù)一個(gè)定時(shí)器組。定時(shí)器組的維護(hù)只是在每次定時(shí)器到時(shí)時(shí)才發(fā)生，而且定時(shí)器從組中移除和再插入操作不需要排序。這是一種比較高效的算法，減少了維護(hù)所需的操作時(shí)間。
UCOSII軟件定時(shí)器實(shí)現(xiàn)了3類鏈表的維護(hù)：
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
其中OS_TMR為定時(shí)器控制塊，定時(shí)器控制塊是軟件定時(shí)器管理的基本單元，包含軟件定時(shí)器的名稱、定時(shí)時(shí)間、在鏈表中的位置、使用狀態(tài)、使用方式，以及到時(shí)回調(diào)函數(shù)及其參數(shù)等基本信息。
OSTmrTbl[OS_TMR_CFG_MAX];：以數(shù)組的形式靜態(tài)分配定時(shí)器控制塊所需的RAM空間，并存儲所有已建立的定時(shí)器控制塊，OS_TMR_CFG_MAX為最大軟件定時(shí)器的個(gè)數(shù)。
OSTmrFreeLiSt：為空閑定時(shí)器控制塊鏈表頭指針。空閑態(tài)的定時(shí)器控制塊(OS_TMR)中，OSTmrNext和OSTmrPrev兩個(gè)指針分別指向空閑控制塊的前一個(gè)和后一個(gè)，組織了空閑控制塊雙向鏈表。建立定時(shí)器時(shí)，從這個(gè)鏈表中搜索空閑定時(shí)器控制塊。
OSTmrWheelTbl[OS_TMR_CFG_WHEEL_SIZE]：該數(shù)組的每個(gè)元素都是已開啟定時(shí)器的一個(gè)分組，元素中記錄了指向該分組中第一個(gè)定時(shí)器控制塊的指針，以及定時(shí)器控制塊的個(gè)數(shù)。運(yùn)行態(tài)的定時(shí)器控制塊(OS_TMR)中，OSTmrNext和OSTmrPrev兩個(gè)指針同樣也組織了所在分組中定時(shí)器控制塊的雙向鏈表。軟件定時(shí)器管理所需的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示
如果使能了定時(shí)器服務(wù)，在ucos初始化的時(shí)候，系統(tǒng)便自動(dòng)創(chuàng)建了一個(gè)任務(wù)OSTmr_Task()，每次節(jié)拍到達(dá)便判斷相應(yīng)定時(shí)輪中定時(shí)器的定時(shí)是否到達(dá)，如果到達(dá)則調(diào)用相應(yīng)的回調(diào)函數(shù)。
3)軟件定時(shí)器在ucosII的實(shí)現(xiàn)過程
軟件定時(shí)器由硬件定時(shí)器提供基準(zhǔn)Tr，可以通過宏定義OS_TMR_CFG_TICKS_PER_SECOND對硬件定時(shí)器節(jié)拍進(jìn)行分頻即軟件定時(shí)器時(shí)鐘節(jié)拍為 Tr*OS_TMR_CFG_TICKS_PER_SECOND。
硬件定時(shí)器節(jié)拍時(shí)刻到后觸發(fā)中斷。如果使能了定時(shí)器服務(wù)，在SysTic_Handler()中斷函數(shù)中通過一系列調(diào)用，最后到執(zhí)行到OSTimeTickhook()函數(shù)，在該函數(shù)中會判斷該時(shí)刻是否是軟件定時(shí)器的節(jié)拍時(shí)刻，如果是，則通過釋放一個(gè)信號量OSTmrSemSignal來激活正在等待改信號量的OSTmrTask()任務(wù)。
在ucos初始化的時(shí)候，系統(tǒng)便自動(dòng)創(chuàng)建了一個(gè)任務(wù)OSTmr_Task()，其優(yōu)先級，堆棧大小等于任務(wù)相關(guān)的參數(shù)在os_cfg.h中定義。在OSTmr_Task()任務(wù)中等待OSTmrSemSignal信號量。并定義了一個(gè)變量OSTimTick來計(jì)時(shí)軟件定時(shí)器的節(jié)拍。OSTmrSemSignal信號量一旦有效OSTimTick便加1并判斷相應(yīng)定時(shí)輪中定時(shí)器的定時(shí)是否到達(dá)，如果到達(dá)則調(diào)用相應(yīng)的回調(diào)函數(shù)完成定時(shí)器操作。
4)使用軟件定時(shí)器
在ucos_ii.h中，聲明了下面8個(gè)函數(shù)供用戶使用。
OSTmrCreate(); OSTmrDel(); OSTmrNameGet(); OSTmrRemainGet(); OSTmrStateGet(); OSTmrStart(); OSTmrStop(); OSTmrSignal();- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
1、定時(shí)器任務(wù)參數(shù)配置
定時(shí)任務(wù)有OSInit()在初始化時(shí)創(chuàng)建，其優(yōu)先級，堆棧大小等于任務(wù)相關(guān)的參數(shù)在os_cfg.h中定義。用戶可通過項(xiàng)目實(shí)際需求修改相應(yīng)參數(shù)。
2、創(chuàng)建定時(shí)器
OS_TMR *OSTmrCreate (INT32U dly,INT32U period,INT8U opt,OS_TMR_CALLBACK callback,void *callback_arg,INT8U *pname,INT8U *perr)- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
3、編寫回調(diào)函數(shù)
typedef void (*OS_TMR_CALLBACK)(void *ptmr, void *parg);- 1
- 1
4、啟動(dòng)定時(shí)器
BOOLEAN OSTmrStart ( OS_TMR *ptmr,INT8U *perr)- 1
- 2
- 1
- 2
5、關(guān)于回調(diào)函數(shù)
回調(diào)函數(shù)執(zhí)行時(shí)所用到的堆棧是是定時(shí)器任務(wù)堆棧，所以要確保分配的定時(shí)器任務(wù)堆棧大小能夠滿足回調(diào)函數(shù)的堆棧要求回調(diào)函數(shù)的執(zhí)行是根據(jù)它們在定時(shí)器鏈表中的位置先后執(zhí)行（一個(gè)定時(shí)器只能執(zhí)行一個(gè)回調(diào)函數(shù)）。
定時(shí)器任務(wù)的執(zhí)行時(shí)間極大程度是有溢出的定時(shí)器個(gè)數(shù)和回調(diào)函數(shù)執(zhí)行時(shí)間決定?；卣{(diào)函數(shù)執(zhí)行期間，調(diào)度是處于被鎖狀態(tài)，所以回調(diào)函數(shù)越快執(zhí)行越好，更不要去在回調(diào)函數(shù)中去等待事件。
總結(jié)
- 上一篇： 有关ucosii中OSTCBY、OSTC
- 下一篇： μC／OS-II软件定时器的分析与测试