干貨 | 嵌入式軟件定時/超時機制程序設(shè)計

軟件超時機制

1、背景

在嵌入式軟件程序設(shè)計過程中中，經(jīng)常會遇到超時（或定時）的處理情況，基本處理思想是在時間到的時候進行相關(guān)程序處理，下面介紹兩種超時（或定時）的程序設(shè)計方案。

2、方案一

基本思想：定時器中斷使用一個變量TICK，中斷間隔時間t，在準(zhǔn)備定時開始時讀取此時刻的TICK，在程序運行過程中實時讀取當(dāng)前的TICK信息并計算即可。

因此在時間計算時只需計算開始STARTTICK和結(jié)束ENDTICK即可完成時間計算。時間計算T=(ENDTICK-STARTTICK)*t；使用一個定時器中斷每t時間處理一次中斷，中斷里面時間計數(shù)值s_u32TCNT++，如下圖所示：

程序中定義一個結(jié)構(gòu)體來保存超時開始和超時結(jié)束時間，結(jié)構(gòu)體定義如下圖所示:

在需要做定時超時處理的地方實時的獲取當(dāng)前s_u32TCNT并賦值給u32EndTimeTick，計算開始u32StartTimeTick和結(jié)束時u32EndTimeTick的時間差來判斷時間是否到來即可，程序設(shè)計示意代碼如下圖所示：

3、方案二

基本思想：定義回調(diào)函數(shù)和回調(diào)注冊函數(shù)，將定時/超時服務(wù)函數(shù)注冊回調(diào)，每一次定時器中斷執(zhí)行一次回調(diào)，回調(diào)函數(shù)只需對計時時間TCNT做減1操作即可。

當(dāng)TCNT為0時即定時/超時時間到，并置超時標(biāo)志，應(yīng)用程序只需判斷標(biāo)志即可明確定時/超時時間是否到來；回調(diào)函數(shù)和回調(diào)注冊函數(shù)定義如下圖所示，多個超時/定時回調(diào)函數(shù)可注冊在回調(diào)函數(shù)數(shù)組中：

定時中斷函數(shù)中進行遍歷處理，定時中斷函數(shù)處理示意代碼如下圖所示：

4、對比總結(jié)

方案一優(yōu)點在于中斷執(zhí)行單元執(zhí)行內(nèi)容少，代碼操作容易理解，缺點是應(yīng)用中實時的進行計算開始和結(jié)束TICK差值，代碼執(zhí)行效率不高。

方案二優(yōu)點在于將超時函數(shù)注冊在回調(diào)中即可，程序擴展性較好，不用做過多的數(shù)值計算，代碼執(zhí)行效率相對較高，缺點是定時中斷中需要遍歷所有已注冊的對調(diào)，中斷執(zhí)行內(nèi)容相對較多。

STM32程序超時設(shè)計

在程序設(shè)計中，出現(xiàn)以下類似語句，是非常不可靠的，很有必要加入超時處理！

while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED));

以下在stm32的system_stm32f10x.c文件中，判斷外部晶振起振的程序。可以參考，在以后的程序中借鑒。

#define HSE_STARTUP_TIMEOUT   ((uint16_t)0x0500) /*!< Time out for HSE start up */
/* Wait till HSE is ready and if Time out is reached exit */
do
{
    HSEStatus = RCC->CR & RCC_CR_HSERDY;
    StartUpCounter++;  
} while((HSEStatus == 0) && (StartUpCounter != HSE_STARTUP_TIMEOUT));

I2C 讀寫EEPROM添加超時：

uint16_t i = 0x0fff;
while ((!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED))&&i){i--;};