【杰发科技AC7802x测评】10.定时器0实现调度器

只看该作者 · 2023-6-30 22:31

本帖最后由 hehung 于 2023-7-1 09:33 编辑

#技术资源# #申请原创#

前言

由于AC7802x的板载FLASH和RAM资源有限，只能勉强带动一个FreeRTOS系统，之后在想要带系统驱动更多功能就无能为力了，所以我决定自己用定时器写一个调用器来用，为后续的作品任务调度做准备。

任务调用使用了timer（其实使用systick也是可以，只要有定时功能都OK）。实现了2ms，5ms，10ms，100ms，500ms，1000ms的任务周期性调度功能。

本文实现了使用在1000ms调度的任务中调用printf函数打印系统运行时间，并且带上串口工具自带的时间戳功能，用来验证任务时间是否准确。

1 定时器介绍

参考用户手册可以知道AC7802X的定时器的相关功能，如下所示，本文使用了定时器的中断功能，超时时间设置为1ms。

共有4个定时器，使用了定时器0来实现调度器的功能。

2 软件实现

2.1 调度器原理介绍

调度器依靠定时器提供时基，设置了定时器时基为1ms，每1ms进入一次定时器中断，在中断中计数：

* 计满2个：进入2ms任务中指定所有注册到2ms中的函数
* 计满5个：进入5ms任务中指定所有注册到5ms中的函数
* 计满10个：进入10ms任务中指定所有注册到10ms中的函数
* 计满100个：进入100ms任务中指定所有注册到100ms中的函数
* 计满500个：进入500ms任务中指定所有注册到500ms中的函数
* 计满1000个：进入1000ms任务中指定所有注册到1000ms中的函数

调度器原理还是很简单，代码实现如下。

其中：

* Schr_SchedulerRunning是调度器函数，用于周期性调用任务函数集
* Schr_StartScheduler是启动调度器的函数，其实就是初始化定时器
* Schr_CreateTask是注册任务的函数，有两个参数：
* 第一个参数是任务函数地址
* 第二个参数是任务的执行周期

调度器使用了堆空间，对分配的任务进行存储，属于动态分配。

复制

/*

@hehung

2023-6-30

email: 1398660197@qq.com

wechat: hehung95

reproduced and please indicate the source @hehung

*/



// This is a simple OS, and base a timer



#include "app_scheduler.h"

#include <stdlib.h>

#include <stdio.h>

#include <string.h>

#include "ac780x_timer.h"





#define Timer_CLK        (APB_BUS_FREQ)             /*!定时器时钟为APB时钟 */  

#define TimeoutS(n)      (Timer_CLK*n - 1)          /*!n 秒超时值 */

#define Timeout1ms       (Timer_CLK/1000-1)         /*!1ms超时值 */

#define Timeout500ms     (Timer_CLK/2-1)            /*!500ms超时值 */





static uint32_t time_escape = 1U;

static schr_task_func_t *task_2ms_list;

static uint8_t task_2ms_cnt = 0;

static schr_task_func_t *task_5ms_list;

static uint8_t task_5ms_cnt = 0;

static schr_task_func_t *task_10ms_list;

static uint8_t task_10ms_cnt = 0;

static schr_task_func_t *task_100ms_list;

static uint8_t task_100ms_cnt = 0;

static schr_task_func_t *task_500ms_list;

static uint8_t task_500ms_cnt = 0;

static schr_task_func_t *task_1000ms_list;

static uint8_t task_1000ms_cnt = 0;





static void Schr_SchedulerRunning(void);



// === User function declaration

static void Schr_TimerInit(void);

static void TIMER_CH0_Callback(void *device, uint32_t wpara, uint32_t lpara);

// === End user function declaration



// Scheduler Initialization

void Schr_Init(void)

{

    // === User Code

  

    // === End user code

}



static void Schr_SchedulerRunning(void)

{

    uint8_t task_cnt;



#if (SCHR_PERIOD_2MS != 0U)

    if ((time_escape % SCHR_PERIOD_2MS) == 0U)

    {

        for (task_cnt = 0; task_cnt < task_2ms_cnt; task_cnt++)

        {

            task_2ms_list[task_cnt]();

        }

    } 

#endif 

#if (SCHR_PERIOD_5MS != 0U)

    if ((time_escape % SCHR_PERIOD_5MS) == 0U)

    {

        for (task_cnt = 0; task_cnt < task_5ms_cnt; task_cnt++)

        {

            task_5ms_list[task_cnt]();

        }

    } 

#endif 

#if (SCHR_PERIOD_10MS != 0U)

    if ((time_escape % SCHR_PERIOD_10MS) == 0U)

    {

        for (task_cnt = 0; task_cnt < task_10ms_cnt; task_cnt++)

        {

            task_10ms_list[task_cnt]();

        }

    } 

#endif 

#if (SCHR_PERIOD_100MS != 0U)

    if ((time_escape % SCHR_PERIOD_100MS) == 0U)

    {

        for (task_cnt = 0; task_cnt < task_100ms_cnt; task_cnt++)

        {

            task_100ms_list[task_cnt]();

        }

    } 

#endif 

#if (SCHR_PERIOD_500MS != 0U)

    if ((time_escape % SCHR_PERIOD_500MS) == 0U)

    {

        for (task_cnt = 0; task_cnt < task_500ms_cnt; task_cnt++)

        {

            task_500ms_list[task_cnt]();

        }

    } 

#endif 

#if (SCHR_PERIOD_1000MS != 0U)

    if ((time_escape % SCHR_PERIOD_1000MS) == 0U)

    {

        for (task_cnt = 0; task_cnt < task_1000ms_cnt; task_cnt++)

        {

            task_1000ms_list[task_cnt]();

        }

    } 

#endif 

    time_escape ++;

    if (time_escape > SCHR_PERIOD_1000MS)

    {

        time_escape = 1; 

    }

}



// Start timer to shceduler

void Schr_StartScheduler(void)

{

    Schr_TimerInit();

}



void Schr_CreateTask(const schr_task_func_t task_func, uint32_t task_period)

{

    switch (task_period)

    {

        case SCHR_PERIOD_2MS:

        {

            task_2ms_cnt++;

            task_2ms_list = (schr_task_func_t*)realloc(task_2ms_list, task_2ms_cnt * sizeof(schr_task_func_t));

            task_2ms_list[task_2ms_cnt-1] = task_func;

            break;

        }

        case SCHR_PERIOD_5MS:

        {

            task_5ms_cnt++;

            task_5ms_list = (schr_task_func_t*)realloc(task_5ms_list, task_5ms_cnt * sizeof(schr_task_func_t));

            task_5ms_list[task_5ms_cnt-1] = task_func;

            break;

        }

        case SCHR_PERIOD_10MS:

        {

            task_10ms_cnt++;

            task_10ms_list = (schr_task_func_t*)realloc(task_10ms_list, task_10ms_cnt * sizeof(schr_task_func_t));

            task_10ms_list[task_10ms_cnt-1] = task_func;

            break;

        }

        case SCHR_PERIOD_100MS:

        {

            task_100ms_cnt++;

            task_100ms_list = (schr_task_func_t*)realloc(task_100ms_list, task_100ms_cnt * sizeof(schr_task_func_t));

            task_100ms_list[task_100ms_cnt-1] = task_func;

            break;

        }

        case SCHR_PERIOD_500MS:

        {

            task_500ms_cnt++;

            task_500ms_list = (schr_task_func_t*)realloc(task_500ms_list, task_500ms_cnt * sizeof(schr_task_func_t));

            task_500ms_list[task_500ms_cnt-1] = task_func;

            break;

        }

        case SCHR_PERIOD_1000MS:

        {

            task_1000ms_cnt++;

            task_1000ms_list = (schr_task_func_t*)realloc(task_1000ms_list, task_1000ms_cnt * sizeof(schr_task_func_t));

            task_1000ms_list[task_1000ms_cnt-1] = task_func;

            break;

        }

        default:

        {

            break;

        }

    }

}

```



2.2 定时器0初始化



初始化代码如下，设置超时时间为1s，在定时器0的中断服务函数中进行时间累计。



```c

static void Schr_TimerInit(void)

{

    TIMER_ConfigType timerConfig;

    memset(&timerConfig, 0, sizeof(timerConfig));



    /*!配置定时器.*/

    timerConfig.periodValue = Timeout1ms;                  /*! 定义超时值为1ms */

    timerConfig.linkModeEn  = DISABLE;                      /*! 禁能链接模式 */

    timerConfig.interruptEn = ENABLE;                       /*! 使能定时器中断 */

    timerConfig.timerEn     = ENABLE;                       /*! 打开定时器 */

    timerConfig.callBack    = TIMER_CH0_Callback;           /*! 中断回调函数 */



    TIMER_Init(TIMER_CHANNEL0, &timerConfig);               /*! TIMER初始化函数生效 */

}



static void TIMER_CH0_Callback(void *device, uint32_t wpara, uint32_t lpara)

{

    Schr_SchedulerRunning();

}

2.3 主函数实现

主函数中，用于创建任务以及启动调度器。

- Print_Running()为新建的任务
- Schr_CreateTask()动态注册任务
- Schr_StartScheduler()启动调度器

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void Print_Running(void)

{

    static uint32_t timer = 0;

    printf ("Timer escape for %ds\r\n", timer);



    timer++;

}



int main(void)

{

    InitDelay();

  

    UART_Cfg_Init();                          /*! 串口1初始化 */



    Schr_CreateTask(Print_Running, SCHR_PERIOD_1000MS);

    Schr_StartScheduler();





    while(1)

    {

    }

}