NXP i.MX RT1052 RT-Thread实战：定时器的实现【基于Cortex-M3】

#include <rtthread.h> #include <rthw.h> /* 硬件定时器列表 */ static rt_list_t rt_timer_list[RT_TIMER_SKIP_LIST_LEVEL]; void rt_system_timer_init(void) { int i; for (i = 0; i < sizeof(rt_timer_list) / sizeof(rt_timer_list[0]); i++) { rt_list_init(rt_timer_list + i); } } static void _rt_timer_init(rt_timer_t timer, void (*timeout)(void *parameter), void *parameter, rt_tick_t time, rt_uint8_t flag) { int i; /* 设置标志 */ timer->parent.flag = flag; /* 先设置为非激活态 */ timer->parent.flag &= ~RT_TIMER_FLAG_ACTIVATED; timer->timeout_func = timeout; timer->parameter = parameter; /* 初始化 定时器实际超时时的系统节拍数 */ timer->timeout_tick = 0; /* 初始化 定时器需要超时的节拍数 */ timer->init_tick = time; /* 初始化定时器的内置节点 */ for (i = 0; i < RT_TIMER_SKIP_LIST_LEVEL; i++) { rt_list_init(&(timer->row[i])); } } /** * 该函数用于初始化一个定时器，通常该函数用于初始化一个静态的定时器 * * @param timer 静态定时器对象 * @param name 定时器的名字 * @param timeout 超时函数 * @param parameter 超时函数形参 * @param time 定时器的超时时间 * @param flag 定时器的标志 */ void rt_timer_init(rt_timer_t timer, const char *name, void (*timeout)(void *parameter), void *parameter, rt_tick_t time, rt_uint8_t flag) { /* 定时器对象初始化 */ rt_object_init((rt_object_t)timer, RT_Object_Class_Timer, name); /* 定时器初始化 */ _rt_timer_init(timer, timeout, parameter, time, flag); } rt_inline void _rt_timer_remove(rt_timer_t timer) { int i; for (i = 0; i < RT_TIMER_SKIP_LIST_LEVEL; i++) { rt_list_remove(&timer->row[i]); } } /** * 该函数将停止一个定时器 * * @param timer 将要被停止的定时器 * * @return 操作状态, RT_EOK on OK, -RT_ERROR on error */ rt_err_t rt_timer_stop(rt_timer_t timer) { register rt_base_t level; /* 只有active的定时器才能被停止，否则退出返回错误码 */ if (!(timer->parent.flag & RT_TIMER_FLAG_ACTIVATED)) return -RT_ERROR; /* 关中断 */ level = rt_hw_interrupt_disable(); /* 将定时器从定时器列表删除 */ _rt_timer_remove(timer); /* 开中断 */ rt_hw_interrupt_enable(level); /* 改变定时器的状态为非active */ timer->parent.flag &= ~RT_TIMER_FLAG_ACTIVATED; return RT_EOK; } /** * 该函数将获取或者设置定时器的一些选项 * * @param timer 将要被设置或者获取的定时器 * @param cmd 控制命令 * @param arg 形参 * * @return RT_EOK */ rt_err_t rt_timer_control(rt_timer_t timer, int cmd, void *arg) { switch (cmd) { case RT_TIMER_CTRL_GET_TIME: *(rt_tick_t *)arg = timer->init_tick; break; case RT_TIMER_CTRL_SET_TIME: timer->init_tick = *(rt_tick_t *)arg; break; case RT_TIMER_CTRL_SET_ONESHOT: timer->parent.flag &= ~RT_TIMER_FLAG_PERIODIC; break; case RT_TIMER_CTRL_SET_PERIODIC: timer->parent.flag |= RT_TIMER_FLAG_PERIODIC; break; } return RT_EOK; } /** * 启动定时器 * * @param timer 将要启动的定时器 * * @return 操作状态, RT_EOK on OK, -RT_ERROR on error */ rt_err_t rt_timer_start(rt_timer_t timer) { unsigned int row_lvl = 0; rt_list_t *timer_list; register rt_base_t level; rt_list_t *row_head[RT_TIMER_SKIP_LIST_LEVEL]; unsigned int tst_nr; static unsigned int random_nr; /* 关中断 */ level = rt_hw_interrupt_disable(); /* 将定时器从系统定时器列表移除 */ _rt_timer_remove(timer); /* 改变定时器的状态为非active */ timer->parent.flag &= ~RT_TIMER_FLAG_ACTIVATED; /* 开中断 */ rt_hw_interrupt_enable(level); /* 获取 timeout tick, 最大的timeout tick 不能大于 RT_TICK_MAX/2 */ timer->timeout_tick = rt_tick_get() + timer->init_tick; /* 关中断 */ level = rt_hw_interrupt_disable(); /* 将定时器插入到定时器列表 */ /* 获取系统定时器列表根节点地址，rt_timer_list是一个全局变量 */ timer_list = rt_timer_list; /* 获取系统定时器列表第一条链表根节点地址 */ row_head[0] = &timer_list[0]; /* 因为RT_TIMER_SKIP_LIST_LEVEL等于1，这个循环只会执行一次 */ for (row_lvl = 0; row_lvl < RT_TIMER_SKIP_LIST_LEVEL; row_lvl++) { /* 列表不为空，当没有定时器被插入到系统定时器列表时，该循环不执行 */ for (; row_head[row_lvl] != timer_list[row_lvl].prev; row_head[row_lvl] = row_head[row_lvl]->next) { struct rt_timer *t; /* 获取定时器列表节点地址 */ rt_list_t *p = row_head[row_lvl]->next; /* 根据节点地址获取父结构的指针 */ t = rt_list_entry(p, /* 节点地址 */ struct rt_timer, /* 节点所在父结构的数据类型 */ row[row_lvl]); /* 节点在父结构中叫什么，即名字 */ /* 两个定时器的超时时间相同，则继续在定时器列表中寻找下一个节点 */ if ((t->timeout_tick - timer->timeout_tick) == 0) { continue; } /* 两个定时器的超时时间相同，则继续在定时器列表中寻找下一个节点 */ else if ((t->timeout_tick - timer->timeout_tick) < RT_TICK_MAX / 2) { break; } } /* 条件不会成真，不会被执行 */ if (row_lvl != RT_TIMER_SKIP_LIST_LEVEL - 1) { row_head[row_lvl + 1] = row_head[row_lvl] + 1; } } /* random_nr是一个静态变量，用于记录启动了多少个定时器 */ random_nr++; tst_nr = random_nr; /* 将定时器插入到系统定时器列表 */ rt_list_insert_after(row_head[RT_TIMER_SKIP_LIST_LEVEL - 1], /* 双向列表根节点地址 */ &(timer->row[RT_TIMER_SKIP_LIST_LEVEL - 1])); /* 要被插入的节点的地址 */ /* RT_TIMER_SKIP_LIST_LEVEL 等于1，该for循环永远不会执行 */ for (row_lvl = 2; row_lvl <= RT_TIMER_SKIP_LIST_LEVEL; row_lvl++) { if (!(tst_nr & RT_TIMER_SKIP_LIST_MASK)) rt_list_insert_after(row_head[RT_TIMER_SKIP_LIST_LEVEL - row_lvl], &(timer->row[RT_TIMER_SKIP_LIST_LEVEL - row_lvl])); else break; tst_nr >>= (RT_TIMER_SKIP_LIST_MASK + 1) >> 1; } /* 设置定时器标志位为激活态 */ timer->parent.flag |= RT_TIMER_FLAG_ACTIVATED; /* 开中断 */ rt_hw_interrupt_enable(level); return -RT_EOK; } /** * 该函数用于扫描系统定时器列表，当有超时事件发生时 * 就调用对应的超时函数 * * @note 该函数在操作系统定时器中断中被调用 */ void rt_timer_check(void) { struct rt_timer *t; rt_tick_t current_tick; register rt_base_t level; /* 获取系统时基计数器rt_tick的值 */ current_tick = rt_tick_get(); /* 关中断 */ level = rt_hw_interrupt_disable(); /* 系统定时器列表不为空，则扫描定时器列表 */ while (!rt_list_isempty(&rt_timer_list[RT_TIMER_SKIP_LIST_LEVEL - 1])) { /* 获取第一个节点定时器的地址 */ t = rt_list_entry (rt_timer_list[RT_TIMER_SKIP_LIST_LEVEL - 1].next, /* 节点地址 */ struct rt_timer, /* 节点所在的父结构的数据类型 */ row[RT_TIMER_SKIP_LIST_LEVEL - 1]); /* 节点在父结构的成员名 */ if ((current_tick - t->timeout_tick) < RT_TICK_MAX / 2) { /* 先将定时器从定时器列表移除 */ _rt_timer_remove(t); /* 调用超时函数 */ t->timeout_func(t->parameter); /* 重新获取 rt_tick */ current_tick = rt_tick_get(); /* 周期定时器 */ if ((t->parent.flag & RT_TIMER_FLAG_PERIODIC) && (t->parent.flag & RT_TIMER_FLAG_ACTIVATED)) { /* 启动定时器 */ t->parent.flag &= ~RT_T