stm32定时器使用注册机制复用

发表于 2023-9-15 16:09

1.问题描述

在使用定时器的过程中最令人苦恼的就是，定义flag，holdtime，每用一次定义一导致中断函数中标志位满天飞，时间变量在程序中随处可见。在想要移植，又不敢随便删除。程序处于高耦合状态，失去了一个.c 一个 .h的意义

2.如何解决这种问题

引入注册机制。为了方便说明注册机制，举一个例子：

手机在使用相机这个功能时，有一个操作：将拍摄的照片发送出去。

发表于 2023-9-15 16:09

以程序来实现这一过程，最容易想到的方法如下：

在相机的发送模块添加以下代码

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if (选择发送)

{

     if(选择微信发送)

     {

         获取发送人；

         选择发送人；

     }

     else if（选择qq发送）

     {

         获取发送人；

         选择发送人；

     }

     else if（选择微博发送）

     {

         获取发送人；

         选择发送人；

     }

    .

    .此处省略一万行

    .

}

发表于 2023-9-15 16:09

这是最容易想到的实现方式，就如上面定时器的实现方式，哪里要用了，再定义一系列变量就是了。回到相机例子，假设某一天一个比微信还火的聊天软件出现了，用户安装了，想要发送图片，这时该怎么做 ?当然，只能在上面相机的发送发送模块中添加else if（。。。。）和它的实现方式了，也就意味着，每更新一个需要使用图片功能的软件，就必须去修改相机模块，是不是觉得和我们的定时器很像?

发表于 2023-9-15 16:12

注册的精髓：解耦各个模块。程序讲究高内聚，低耦合。我目前对这句话的理解是：高内聚：每一个功能模块（c文件，h文件），内部不和其他模块相互调用，比如障碍物函数里面不应该有状态这一个变量存在，更不应该拥有零地标恢复运行这一操作。它只做一件事，处理IO口信息，产生相应的障碍物状态。低耦合：障碍物函数与其他模块的耦合，仅仅为产生的障碍物状态。下面深入探讨注册机制。

发表于 2023-9-15 16:12

何谓注册：我目前这样理解的，相机要发送图片，面临着多种发送方式，每一种发送方式肯定会调用不同的函数。反过来想，就是我有很多的应用，要使用相机这个模块（此处对比定时器）。既然这样，相机模块定义一个注册函数，供其他模块调用，以告诉相机，允许使用对应的发送方式。

发表于 2023-9-15 16:12

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#define num_max 20                        //最大设备数

 

typedef struct

{

  u8 num；                                //当前注册设备数

  u8 list_ name[num _max];                //用于保存注册设备列表

  void （*click[num _max]）（u8 * temp）;  //存放不同模块（微信qq）的发送函数地址

}Equiment;

Equiment  COM;            

 

/**************************注册函数****************************************/

void  Photo_Register ( void（*a）（u8 * temp)，u8 list ）  //提供给外部的接口

{

   if(COM.num < num.max)

  {

      COM. click[COM. num]=a;          //保存函数地址

      COM. List _name [ COM. num ]=list;   //保存设备名至列表

      COM. num++;

  }

  else

  {

     /****超过最大设备数报错******/

  }

}

 

/*相机中的发送函数*/

void Click（u8 temp）           // 最终实现图片发送调用此函数即可

{

   u8 i，NUM；

   for（i=0; i<= COM.num ; i++）

   {

    printf(“打印列表，显示已经注册的设备”)

   } 

   NUM =Get（选择的发送方式）；

   if(!NUM)

   COM.click[NUM](temp);

}

/*******************以上在相机中实现************************************/

发表于 2023-9-15 16:12

微信中若要使用，在安装过程中，提示打开相机权限，便是调用上述注册函数。将微信本身自集成的发送函数地址传给相机，相机每次发送只需判断哪些设备注册了，选择对应的方式即可。如此一来，出现再多的新应用要使用相机，只需注册一次即可。相机与微信QQ微博等模块之间完美解耦！类似的，定时器的解耦也能这样处理。

发表于 2023-9-15 16:12

定时器运用注册机制

首先，要想解耦，必须去掉胡乱定义的标志位与时间变量，只允许一个时间变量。因此定义一个32为的时间变量，不要任何条件限制，让他一直自加。

参考arduino 中定时处理的方法：定义一个函数获取当前时间，保存下当前时间，运行一段时间后，再次查询当前时间，两次做差，便得出运行的时间。从以上不难看出，关键点在于：获取当前时间的函数，当前时间的存放，做差后的时间。

发表于 2023-9-15 16:13

以下是实现方法：

time.h

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#include "stm32f10x.h"

#ifndef __TIME_H

#define __TIME_H

 

#define TimerID_max 20          //最大注册设备数

#define RunOutOf_time(ID , ms)   ( systime.no w-systime.last[ID -1]< ms ) 

 

typedef struct

{

     u8 ID;                     //设备ID

     u32 now;                   //当前时间

     u32 last[TimerID_max];     //存放抓取到的时间

        

     void (*timer_init)(u16 countdata,u16 freqData);   //指向初始化函数

     u8 (*get_id)(void);                               //指向获取ID函数

     void (*refresh)(u8 ID);                           //指向更新时间函数

 

}SYSTIME;

extern SYSTIME systime;

#endif

发表于 2023-9-15 16:13

time.c

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#include "time.h"

 

/*********提供给外部的API*******************/

void Timer_Init(u16 CountData,u16 FreqData);

unsigned char systime_get(void);

void Refresh(u8 ID);

/***********************************************/

 SYSTIME systime =        定义SYSTIME类型变量，并初始化函数指针

{

     .get_id=systime_get,

     .refresh=Refresh,

     .timer_init=Timer_Init

};

 

/****************************************************/

//函数名：Timer_init

//描述：初始化定时器

//输入：中断时间相关

//输出：null

/****************************************************/

void Timer_Init(u16 CountData,u16 FreqData)

{

        RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM4,ENABLE);         

        NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;                        

        NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0);

                

        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM4_IRQn;             

        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;   

        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 4;

        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;

        NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); 

                

        TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;             

                

        TIM_DeInit(TIM4);

        TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = FreqData;

        TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; 

        TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  

        TIM_TimeBaseInit(TIM4, &TIM_TimeBaseStructure); 

        TIM_ClearFlag(TIM4, TIM_FLAG_Update); 

        TIM_ITConfig(TIM4,TIM_IT_Update,ENABLE);    

        TIM_Cmd(TIM4, ENABLE);             

        

}

 

/****************************************************/

//函数名：systime_get

//描述：获取当前时间，并产生一个注册

//输入：null

//输出：null

/****************************************************/

unsigned char systime_get()

{

    if(systime.ID<TimerID_max)

    {

        systime.last[systime.ID]=systime.now;

        systime.ID++;

        return systime.ID;

    }

    else 

        return 0;

}

/****************************************************/

//函数名：Refresh

//描述：更新当前时间

//输入：获取到的ID

//输出：null

/****************************************************/

void Refresh(u8 ID)

{

    systime.last[ID-1]=systime.now;

}

/****************************************************/

//函数名：TIM4_IRQHandler 

//描述：1ms定时器

//输入：null

//输出：null

/****************************************************/

void TIM4_IRQHandler(void) 

{

    if (TIM_GetITStatus(TIM4, TIM_IT_Update) != RESET)

    {

        TIM_ClearITPendingBit(TIM4, TIM_IT_Update);

        systime.now++;          

    }

}

发表于 2023-9-15 16:13

在.c与.h实现了以上后，面向外部的只有三个函数

/*********提供给外部的API*******************/

void Timer_Init(u16 CountData,u16 FreqData);

unsigned char systime_get(void);

void Refresh(u8 ID);

/***********************************************/

定时器的使用方法

发表于 2023-9-15 16:13

1. /*初始化*/
2.
  /**********任务1实现运行等闪烁，频率1s **********/
void task1()
{
      static u8 Task1_ID;
if(!Task1_ID)
   Task1_ID=systime.get_id();
      if(RunOutOf_time(Task1_ID,1000))
   RUN_LED()=1;
else if(RunOutOf_time(Task1_ID,2000))
   RUN_LED()=0;
else if(RunOutOf_time(Task1_ID,3000))
   RUN_LED()=1;
else if(RunOutOf_time(Task1_ID,4000))
   RUN_LED()=0;
else if(RunOutOf_time(Task1_ID,5000)
         RUN_LED()=1;
else
   systime.refresh(Task1_ID);
}

/*******************任务2实现运行等闪烁，频率100ms**********************/
void task2()
{
static u8 Task1_ID;
if(!Task1_ID)
   Task1_ID=systime.get_id();
if(RunOutOf_time(Task1_ID,100))
   RUN_LED()=1;
else if(RunOutOf_time(Task1_ID,200))
      RUN_LED()=0;
else if(RunOutOf_time(Task1_ID,300))
   RUN_LED()=1;
else if(RunOutOf_time(Task1_ID,400))
   RUN_LED()=0;
      else if(RunOutOf_time(Task1_ID,500))
      RUN_LED()=1;
else
   systime.refresh(Task1_ID);
}

/***************main函数实现任务1运行10s，任务2运行10s****************/
int main(void)
{
      static u8 main_ID;
      System_Init();
      while(1)
      {
   if(!main_ID)
      main_ID=systime.get_id();
   if(RunOutOf_time(main_ID,10000))
      task1();
   else if(RunOutOf_time(main_ID,20000))
      task2();
   else
         systime.refresh(main_ID);
      }
}

发表于 2023-9-15 16:13

以上，任何函数想要使用定时器，只需要按要求，设立一个ID存储变量，以存储注册时分配的ID，便可调用定时器，且再任何平台上均可方便的移植，只需修改硬件初始化。

发表于 2023-9-15 16:13

此程序无法实现时刻任务执行，例如某任务要100ms执行一次，只能用作时间段内执行。原因在于程序主循环会耗时，导致轮询时无法精准捕捉到100ms时刻，想要达到此效果，还需改进或者完全换一种思路来写，例如捕捉放到中断中，主循环来查询100ms使能位。

发表于 2023-9-16 19:26

有想法有思路。
不够，我用定时器似乎并没碰到你的困惑。

发表于 2023-10-14 14:55

就是把所有的标志量建立在引用的头文件里边是吗

发表于 2023-10-14 16:11

楼主是否可以详细的解释一下注册机制呢

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