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[国产单片机] 【东软载波ES32F369x】SysTick实现软定时器进行简单任务调度

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 楼主| hbzjt2011 发表于 2021-1-5 22:25 | 显示全部楼层 |阅读模式
东软载波, systick, 定时器, timer, pi
本帖最后由 hbzjt2011 于 2021-1-5 22:28 编辑

#申请原创#          SysTick俗称嘀嗒定时器，是Cortex内核自带的组件，它是一个24位的递减计数器，利用SysTick实现软定时器结合回调任务函数可以实现简单任务调度。本次演示例子中利用两个软定时器实现了LED灯循环亮灭和按键扫描两个任务。首先将软定时器程序源文件soft_timer.c和soft_timer.h加入工程目中的driver文件夹。soft_timer.c

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  1. #include "soft_timer.h"
    


  2. 

  3. static struct soft_timer* soft_timer_list;
    


  4. 

  5. /**
    

  6.   * [url=home.php?mod=space&uid=247401]@brief[/url]  reset the soft_timer_list.
    

  7.   * @retval None.
    

  8.   */
    


  9. 

  10. void soft_timer_list_reset(void)
    

  11. {
    

  12.         soft_timer_list = TIMER_NULL;
    

  13. }
    


  14. 


  15. 

  16. /**
    

  17.   * [url=home.php?mod=space&uid=247401]@brief[/url]  add a timer to the software timer list.
    

  18.   * @param  timer---------pointer to the timer you want to add.
    

  19.   * @param  call_back-----the call back function when the timer is over.
    

  20.   * @param  time_count-----the timer count.
    

  21.   * @retval None.
    

  22.   */
    


  23. 


  24. 

  25. void add_timer(struct soft_timer* timer,void(*call_back)(void),unsigned int time_count)
    

  26. {
    

  27.         struct soft_timer* p;
    


  28. 

  29.         p = soft_timer_list;
    


  30. 

  31.         if(p==TIMER_NULL)                                //if the soft_timer_list have no timer
    

  32.         {
    

  33.                 p = timer;
    

  34.                 p->flag = TIMER_FLAG_SUSPEND;
    

  35.                 p->tick_count = time_count;
    

  36.                 p->time_over_proc = call_back;
    

  37.                 p->next = TIMER_NULL;
    

  38.                 soft_timer_list = p;
    


  39. 

  40.         }
    

  41.         else
    

  42.         {
    

  43.                 p = soft_timer_list;
    

  44.                 while(p->next!=TIMER_NULL)
    

  45.                 {
    

  46.                         p = p->next;
    

  47.                 }
    

  48.                 p->next = timer;
    

  49.                 p->next->flag = TIMER_FLAG_SUSPEND;
    

  50.                 p->next->tick_count = time_count;
    

  51.                 p->next->time_over_proc = call_back;
    

  52.                 p->next->next = TIMER_NULL; 
    

  53.         }
    

  54.         
    


  55. 


  56. 


  57. 

  58. }
    


  59. 


  60. 

  61. /**
    

  62.   * @brief  remove a timer from the software timer list.
    

  63.   * @retval None.
    

  64.   */
    

  65. void remove_timer(struct soft_timer* timer)
    

  66. {
    

  67.         struct soft_timer* t;
    

  68.         for(t = soft_timer_list; t != TIMER_NULL; t = t->next)
    

  69.         {
    

  70.                 if(t->next==timer)
    

  71.                 {
    

  72.                         t->next = timer->next;
    

  73.                         break;
    

  74.                 }
    

  75.         }
    

  76. }
    


  77. 


  78. 


  79. 

  80. /**
    

  81.   * @brief  start or continue a timer   
    

  82.   * @retval None.
    

  83.   */
    


  84. 

  85. void start_timer(struct soft_timer* timer)
    

  86. {
    

  87.         timer->flag = TIMER_FLAG_RUN ;
    

  88. }
    


  89. 


  90. 


  91. 


  92. 


  93. 


  94. 


  95. 

  96. /**
    

  97.   * @brief  stop a timer without calling back
    

  98.   * @retval None.
    

  99.   */
    

  100. void stop_timer(struct soft_timer* timer)
    

  101. {
    

  102.         timer->flag = TIMER_FLAG_STOP;
    

  103.         timer->tick_count = 0;
    

  104. }
    


  105. 


  106. 


  107. 

  108. /**
    

  109.   * @brief  stop a timer with calling back
    

  110.   * @retval None.
    

  111.   */
    


  112. 

  113. void stop_timer_with_call(struct soft_timer* timer)
    

  114. {
    

  115.         if(timer->flag == TIMER_FLAG_RUN)
    

  116.                 timer->tick_count = 0;
    

  117.         else if(timer->flag == TIMER_FLAG_SUSPEND)
    

  118.         {
    

  119.                 timer->flag = TIMER_FLAG_RUN;
    

  120.                 timer->tick_count = 0;
    

  121.         }
    

  122. }
    


  123. 


  124. 


  125. 

  126. /**
    

  127.   * @brief  suspend a timer
    

  128.   * @retval None.
    

  129.   */
    

  130. void suspend_timer(struct soft_timer* timer)
    

  131. {
    

  132.         if(timer->flag == TIMER_FLAG_RUN)
    

  133.                 timer->flag = TIMER_FLAG_SUSPEND;
    

  134. }
    


  135. 


  136. 

  137. /**
    

  138.   * @brief  reload the tick_count for a timer
    

  139.   * @retval None.
    

  140.   */
    

  141. void reload_timer(struct soft_timer* timer,unsigned int time_count)
    

  142. {
    

  143.         timer->flag = TIMER_FLAG_SUSPEND;
    

  144.         timer->tick_count = time_count;
    

  145. }
    


  146. 


  147. 


  148. 

  149. /**
    

  150.   * @brief  shoulde be called periodicly by the hardware timer ISR 
    

  151.   * @retval None.
    

  152.   */
    

  153. void timer_periodic_refresh(void)
    

  154. {
    


  155. 

  156.         struct soft_timer* t;
    


  157. 

  158.         for(t = soft_timer_list; t != TIMER_NULL; t = t->next)
    

  159.         {
    

  160.                 if(t->flag==TIMER_FLAG_RUN)
    

  161.                 {
    

  162.                         if(t->tick_count > 0)
    

  163.                                 -- t->tick_count;
    

  164.                         else
    

  165.                         {
    

  166.                                 stop_timer(t);
    

  167.                                 t->time_over_proc();
    

  168.                         }
    

  169.                 }
    

  170.         }
    

  171.         
    

  172. }
soft_timer.h

复制
  1. #ifndef __SOFT_TIMER_H__
    

  2. #define __SOFT_TIMER_H__
    


  3. 


  4. 

  5. struct soft_timer{
    

  6.         int flag;                                                        //run flag, which can be SUSPEND,RUN,STOP
    

  7.         unsigned int tick_count;                        //left ticks to be run
    

  8.         void (*time_over_proc)(void);                //timer over callback function
    

  9.         struct soft_timer* next;
    

  10. };
    


  11. 

  12. #define TIMER_FLAG_SUSPEND                0
    

  13. #define TIMER_FLAG_RUN                        1
    

  14. #define TIMER_FLAG_STOP                        2
    


  15. 

  16. #define TIMER_NULL                ((struct soft_timer*)0) 
    


  17. 


  18. 

  19. void soft_timer_list_reset(void);
    

  20. void add_timer(struct soft_timer* timer,void(*call_back)(void),unsigned int time_count);
    

  21. void remove_timer(struct soft_timer* timer);
    

  22. void start_timer(struct soft_timer* timer);
    

  23. void stop_timer(struct soft_timer* timer);
    

  24. void stop_timer_with_call(struct soft_timer* timer);
    

  25. void suspend_timer(struct soft_timer* timer);
    

  26. void reload_timer(struct soft_timer* timer,unsigned int time_count);
    

  27. void timer_periodic_refresh(void);
    


  28. 


  29. 


  30. 

  31. #endif /*__SOFT_TIMER_H__*/
然后在main.c程序中配置Systick的周期和中断优先级：
复制
  1. void hw_timer_init(void)
    

  2. {
    

  3.         ald_systick_interval_select(SYSTICK_INTERVAL_10MS);                //10 ms
    

  4.         NVIC_SetPriority (SysTick_IRQn, 1);                                //NVIC config  
    

  5. }
同时再irq.c文件中的系统嘀嗒定时器中断处理函数中添加软定时器刷新函数：
复制
  1. void SysTick_Handler(void)
    

  2. {
    

  3.         ald_inc_tick();
    

  4.         timer_periodic_refresh();
    

  5.         return;
    

  6. }

然后再程序运行开始后初始化定时器，同时复位定时器列表，添加软定时器1和软定时器2，同时在定时器1回调函数中添加按键扫描处理函数，在定时器2回调函数中添加LED灯处理函数，编译下载即可实现两个定时器任务循环调度运行。时间片可以通过定时器创建时设定。工程文件目录如下：

key.c
复制
  1. #include "main.h"
    

  2. //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////         
    

  3. //开发板
    

  4. //按键输入 驱动代码                   
    

  5. //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////         
    


  6. 

  7. //按键初始化函数 
    

  8. void KEY_Init(void)
    

  9. {
    

  10.     
    

  11.         gpio_init_t x;
    


  12. 

  13.         x.mode = GPIO_MODE_INPUT;
    

  14.         x.odos = GPIO_PUSH_PULL;
    

  15.         x.pupd = GPIO_FLOATING;
    

  16.         x.podrv = GPIO_OUT_DRIVE_6;
    

  17.         x.nodrv = GPIO_OUT_DRIVE_6;
    

  18.         x.flt  = GPIO_FILTER_DISABLE;
    

  19.         x.type = GPIO_TYPE_CMOS;
    

  20.         x.func = GPIO_FUNC_1;
    


  21. 

  22.         ald_gpio_init(BSP_KEY1_PORT, BSP_KEY1_PIN, &x);
    

  23.         ald_gpio_init(BSP_KEY2_PORT, BSP_KEY2_PIN, &x);
    

  24.         ald_gpio_init(BSP_KEY3_PORT, BSP_KEY3_PIN, &x);
    

  25.         ald_gpio_init(BSP_KEY4_PORT, BSP_KEY4_PIN, &x);
    

  26.         ald_gpio_init(BSP_KEY5_PORT, BSP_KEY5_PIN, &x);
    

  27.     
    

  28. } 
    

  29. //按键处理函数
    

  30. //返回按键值
    

  31. //mode:0,不支持连续按;1,支持连续按;
    

  32. //返回值：
    

  33. //0，没有任何按键按下
    

  34. //KEY1_PRES，KEY1按下
    

  35. //WKUP_PRES，WK_UP按下 
    

  36. //KEY3_PRES，KEY3按下
    

  37. //KEY4_PRES，KEY4按下
    

  38. uint8_t KEY_Scan(uint8_t mode)
    

  39. {         
    

  40.     static uint8_t key_up=1;//按键按松开标志
    

  41.     if(mode)key_up=1;  //支持连按                  
    

  42.     if(key_up&&(KEY1==0||KEY2==0||KEY3==0||KEY4==0||KEY5==0))
    

  43.     {
    

  44.         //delay_ms(10);//去抖动 
    

  45.         key_up=0;
    

  46.         if(KEY1==0)return KEY1_PRES;
    

  47.         else if(KEY2==0)return KEY2_PRES; 
    

  48.         else if(KEY3==0)return KEY3_PRES;
    

  49.         else if(KEY4==0)return KEY4_PRES;
    

  50.                           else if(KEY5==0)return KEY5_PRES;
    

  51.     }else if(KEY1==1&&KEY3==1&&KEY4==1&&KEY2==1&&KEY5==1)key_up=1;              
    

  52.     return 0;// 无按键按下
    

  53. }
key.h

复制
  1. #ifndef __KEY_H
    

  2. #define __KEY_H         
    


  3. 

  4. //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////         
    

  5. //开发板
    

  6. //按键驱动代码           
    

  7. //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////            
    


  8. 

  9. /* KEY1 ---> UP
    

  10.  * KEY2 ---> DOWN
    

  11.  * KEY3 ---> MID
    

  12.  * KEY4 ---> LEFT
    

  13.  * KEY5 ---> RIGHT
    

  14.  */
    

  15. #define BSP_KEY_MAX        5
    

  16. #define BSP_KEY1_PORT        GPIOB
    

  17. #define BSP_KEY1_PIN        GPIO_PIN_2
    

  18. #define BSP_KEY2_PORT        GPIOB
    

  19. #define BSP_KEY2_PIN        GPIO_PIN_12
    

  20. #define BSP_KEY3_PORT        GPIOC
    

  21. #define BSP_KEY3_PIN        GPIO_PIN_10
    

  22. #define BSP_KEY4_PORT        GPIOC
    

  23. #define BSP_KEY4_PIN        GPIO_PIN_11
    

  24. #define BSP_KEY5_PORT        GPIOC
    

  25. #define BSP_KEY5_PIN        GPIO_PIN_12
    


  26. 

  27. #define KEY1  ald_gpio_read_pin(BSP_KEY1_PORT, BSP_KEY1_PIN)//读取按键1
    

  28. #define KEY2  ald_gpio_read_pin(BSP_KEY2_PORT, BSP_KEY2_PIN)//读取按键2 
    

  29. #define KEY3  ald_gpio_read_pin(BSP_KEY3_PORT, BSP_KEY3_PIN)//读取按键3
    

  30. #define KEY4  ald_gpio_read_pin(BSP_KEY4_PORT, BSP_KEY4_PIN)//读取按键4
    

  31. #define KEY5  ald_gpio_read_pin(BSP_KEY5_PORT, BSP_KEY5_PIN)//读取按键5
    


  32. 

  33. #define KEY1_PRES        1                //KEY1 
    

  34. #define KEY2_PRES        2                //KEY2
    

  35. #define KEY3_PRES        3                //KEY3 
    

  36. #define KEY4_PRES        4                //KEY4 
    

  37. #define KEY5_PRES        5                //KEY5 
    


  38. 

  39. void KEY_Init(void);//IO初始化
    

  40. uint8_t KEY_Scan(uint8_t mode);          //按键扫描函数        
    


  41. 

  42. #endif
main.c
复制
  1. #include "main.h"
    


  2. 


  3. 

  4. /** @addtogroup Projects_Templates_ALD
    

  5.   * @{
    

  6.   */
    


  7. 

  8. /** @addtogroup Templates
    

  9.   * @{
    

  10.   */
    

  11. extern uart_handle_t h_uart;
    

  12. uint8_t tx_buf[32];
    


  13. 

  14. uint8_t count = 0;
    


  15. 

  16. struct soft_timer test_timer1,test_timer2;        //creat 2 soft timers
    


  17. 

  18. void timer1_call_back(void);                //call back functions when timer over
    

  19. void timer2_call_back(void);
    


  20. 

  21. void hw_timer_init(void)
    

  22. {
    

  23.         ald_systick_interval_select(SYSTICK_INTERVAL_10MS);                //10 ms
    

  24.         NVIC_SetPriority (SysTick_IRQn, 1);                                //NVIC config  
    

  25. }
    


  26. 

  27. //按键扫描函数
    

  28. void KeyScan(void)
    

  29. {       
    

  30.         uint8_t  t;
    

  31.         t=KEY_Scan(0);                    //得到键值
    

  32.         switch(t)
    

  33.         {                                 
    

  34.                 case KEY1_PRES:
    

  35.                         sprintf((char *)tx_buf, "KEY1 Clicked!\n");
    

  36.                         ald_uart_send(&h_uart, tx_buf, sizeof("KEY1 Clicked!\n"), 1000);                         
    

  37.                         break;
    

  38.                 case KEY2_PRES:
    

  39.                         sprintf((char *)tx_buf, "KEY2 Clicked!\n");
    

  40.                         ald_uart_send(&h_uart, tx_buf, sizeof("KEY2 Clicked!\n"), 1000);                         
    

  41.                         break;
    

  42.                 case KEY3_PRES:                               
    

  43.                         sprintf((char *)tx_buf, "KEY3 Clicked!\n");
    

  44.                         ald_uart_send(&h_uart, tx_buf, sizeof("KEY3 Clicked!\n"), 1000);                         
    

  45.                         break;
    

  46.                 case KEY4_PRES:                               
    

  47.                         sprintf((char *)tx_buf, "KEY4 Clicked!\n");
    

  48.                         ald_uart_send(&h_uart, tx_buf, sizeof("KEY4 Clicked!\n"), 1000);                         
    

  49.                         break;
    

  50.                 case KEY5_PRES:                               
    

  51.                         sprintf((char *)tx_buf, "KEY5 Clicked!\n");
    

  52.                         ald_uart_send(&h_uart, tx_buf, sizeof("KEY5 Clicked!\n"), 1000);                         
    

  53.                         break;
    

  54.                 default:
    

  55.                         break;       
    

  56.         }
    

  57. }
    


  58. 

  59. void timer1_call_back(void)
    

  60. {
    

  61.         reload_timer(&test_timer1,10);                //
    

  62.         start_timer(&test_timer1);                        //should be restart because of one shot software timer.
    


  63. 

  64.         //按键扫描
    

  65.         KeyScan();
    

  66. }
    


  67. 

  68. void timer2_call_back(void)
    

  69. {
    

  70.         reload_timer(&test_timer2,30);               
    

  71.         start_timer(&test_timer2);
    

  72.         
    

  73.         count++;
    

  74.         if(count==1)
    

  75.         {
    

  76.                 ald_gpio_write_pin(LED1_PORT, LED1_PIN, 0);
    

  77.                 ald_gpio_write_pin(LED2_PORT, LED2_PIN, 1);    
    

  78.         }else if(count==2)
    

  79.         {
    

  80.                 count = 0;
    

  81.                 ald_gpio_write_pin(LED1_PORT, LED1_PIN, 1);
    

  82.                 ald_gpio_write_pin(LED2_PORT, LED2_PIN, 0);       
    

  83.         }
    

  84. }
    


  85. 

  86. /**
    

  87.   * @brief  This is main function.
    

  88.   *         Detect running time.
    

  89.   * @retval Status
    

  90.   */
    

  91. int main()
    

  92. {
    

  93.         /* Initialize ALD */
    

  94.         ald_cmu_init();
    

  95.         /* Configure system clock */
    

  96.         ald_cmu_pll1_config(CMU_PLL1_INPUT_HOSC_3, CMU_PLL1_OUTPUT_72M);
    

  97.         ald_cmu_clock_config(CMU_CLOCK_PLL1, 72000000);
    

  98.         /* Enable peripheral */
    

  99.         ald_cmu_perh_clock_config(CMU_PERH_GPIO, ENABLE);
    

  100.         ald_cmu_perh_clock_config(CMU_PERH_UART0, ENABLE);
    

  101.         
    

  102.         /* Initialize tx_buf */
    

  103.         memset(tx_buf, 0x55, sizeof(tx_buf));
    


  104. 

  105.         ///* Initialize uart_usb */
    

  106.         uart_usb_init();
    

  107.         
    

  108.         /* Initialize led */
    

  109.         led_pin_init();
    

  110.         
    

  111.         KEY_Init();                      //初始化与按键连接的硬件接口
    

  112.         
    

  113.         hw_timer_init();      
    

  114.         soft_timer_list_reset();
    


  115. 

  116.         add_timer(&test_timer1,timer1_call_back,60);        //
    

  117.         start_timer(&test_timer1);
    


  118. 

  119.         add_timer(&test_timer2,timer2_call_back,30);        //
    

  120.         start_timer(&test_timer2);
    


  121. 

  122.  //打印信息
    

  123.         printf_e("Soft Timer Test Using SysTick\r\n");
    

  124.         printf_e("1、KeyScan\r\n");
    

  125.         printf_e("2、LED\r\n");
    


  126. 

  127.         while (1) {
    

  128. #if 0
    

  129.                 /* Send a message */
    

  130.                 sprintf((char *)tx_buf, "es32 uart test!\n");
    

  131.                 ald_uart_send(&h_uart, tx_buf, sizeof("es32 uart test!\n"), 1000);
    

  132.                 
    

  133.                 ald_gpio_write_pin(LED1_PORT, LED1_PIN, 0);
    

  134.                 ald_gpio_write_pin(LED2_PORT, LED2_PIN, 0);
    

  135.                 ald_delay_ms(500);
    

  136.                 ald_gpio_write_pin(LED1_PORT, LED1_PIN, 1);
    

  137.                 ald_gpio_write_pin(LED2_PORT, LED2_PIN, 1);
    

  138.                 ald_delay_ms(500);
    

  139. #endif
    

  140.                 ald_delay_ms(500);
    

  141.         }
    

  142. }
程序编译无误下载后，即可看到LED灯循环亮灭，按下开发板上的五向按键串口进行相应的打印输出。


@21小跑堂

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