嵌入式時(shí)鐘管理器的設計方案與實(shí)現

　　時(shí)鐘脈沖在圖1所示的clk.*中實(shí)現。

　　本文提供三個(gè)用戶(hù)接口函數和一個(gè)用戶(hù)可修改、但不可調用的鉤子函數(clkTick_ISR_hook僅能在clkTick_ISR中被調用)。其用戶(hù)接口聲明如下：

　　externvoidconstructClk(void);

　　externvoiddestructClk(void);

　　externUINT8getClkRate(void);

　　其中：constructClk用以構建系統時(shí)鐘，要使用本文所述的時(shí)鐘管理器，需首先通過(guò)調用_clkInit(定義于clk_impl.*模塊)實(shí)現對本函數的調用;destructClk用以解析業(yè)已構建的系統時(shí)鐘;getClkRate用以獲取系統當前的時(shí)鐘節拍率(即定義于configClk.h中的宏SYS_CLK_RATE的當前值)。

　　clkTick_ISR_hook由系統聲明，用戶(hù)可修改其定義，其最終僅為系統作周期性調用。用戶(hù)可將自己需進(jìn)行的周期性操作放于其中，后面敘述的軟件定時(shí)器的“守護”例程(wdDaemon)正是置于此處而被周期調用。由于置于其中的操作將在中斷執行，所以這些操作應盡可能簡(jiǎn)短、省時(shí)。

　　2.3 軟件定時(shí)器的提供

　　本功能在圖1所示的wdLib.*中實(shí)現。

　　其為用戶(hù)提供了可快速、便捷地實(shí)現用戶(hù)定時(shí)需求的接口函數和一個(gè)被周期性調用的定時(shí)器守護例程wdDaemon。

　　externvoidconstructWDOG(void);//為使用定時(shí)器系統作初始化操作

　　externvoiddestructWDOG(void)//置定時(shí)器系統為初始態(tài)

　　externWDOG_IDwdCreate(void);//建立一個(gè)定時(shí)器，并返回其ID

　　externSTATUSwdCancel(WDOG_IDwdId);//終止指定定時(shí)器并復位

　　externSTATUSwdDelete(WDOG_IDwdId);//刪除指定定時(shí)器

　　externSTATUSwdStart(WDOG_IDwdId，UINT16ticks，VOIDFUNCPTRwdr);//啟動(dòng)指定定時(shí)器，它會(huì )在指定時(shí)間后觸發(fā)給定操作

　　其中：WDOG_ID為定時(shí)器ID類(lèi)型，即UINT8。傳送給wdStart的參數“UINT16ticks”指明定時(shí)時(shí)間長(cháng)度，單位為系統時(shí)鐘節拍，1節拍=1/SYS_CLK_RATE(s)。因該參數的類(lèi)型定為UINT16，故定時(shí)器的最大定時(shí)長(cháng)度為216×(1/SYS_CLK_RATE)，即216/SYS_CLK_RATE(s)。

　　定時(shí)器的實(shí)現方案有靜態(tài)數組法和delta列表法兩種方法。這兩種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)：前者邏輯簡(jiǎn)單，ROM用量小，但效率較低(與定時(shí)器數目相關(guān));后者邏輯復雜，ROM用量大，但效率較高(與定時(shí)器數目無(wú)關(guān))。應用中使用哪種方案，可在configClk.h中配置選擇。

　　2.3.1 靜態(tài)數組法

　　靜態(tài)數組法的數據結構如下：

　　structwdNode{

　　BOOLflag;//標明本結點(diǎn)是否已被使用

　　UINT16ticks;//用以定時(shí)的節拍數

　　VOIDFUNCPTRrout;//定時(shí)到時(shí)需執行的操作

　　}datawdList[_MAX_WDOG_NUM_];

　　其中：_MAX_WDOG_NUM_指出了系統中允許的最大定時(shí)器數，其值決定于應用需求及系統資源量，可在configClk.h中設定。一個(gè)定時(shí)器結點(diǎn)占用5B的RAM空間。具有給定數據結構的靜態(tài)數組是方案實(shí)施的基礎。

　　另外，該靜態(tài)數組作為軟件定時(shí)器的全局變量而存在，當系統中有多個(gè)定時(shí)器活動(dòng)時(shí)，它們都將訪(fǎng)問(wèn)該全局靜態(tài)數組。重要的是：它們的活動(dòng)是異步的，所以，對該靜態(tài)數組(臨界資源)的訪(fǎng)問(wèn)需作臨界保護。對于51系統，應采用開(kāi)關(guān)中斷的方式實(shí)現，且應確保不會(huì )影響關(guān)中斷前的中斷狀態(tài)。

　　(1)用戶(hù)接口定義

　　上述用戶(hù)接口皆基于該靜態(tài)數組進(jìn)行，限于篇幅，這里給出關(guān)鍵接口wdStart的定義。

　　STATUSwdStart(WDOG_IDwdId，UINT16ticks，

　　VOIDFUNCPTRwdr){

　　if(wdId_MAX_WDOG_NUM_){

　　if(wdList[wdId].flag){//判斷給定定時(shí)器ID有效否

　　RTX_ENTER_CRITICAL();//進(jìn)入臨界區

　　wdList[wdId].ticks=ticks;//操作靜態(tài)數組中的特定定時(shí)結點(diǎn)

　　wdList[wdId].rout=wdr;